JP5349127B2 - レイアウト設計支援システム、その制御方法及び制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、コンピュータを利用して、プラントのレイアウト範囲空間内における建屋と複数の機器の配置、機器の接続を含むレイアウト設計を支援する技術に関する。

通常、火力・原子力・水力等の発電プラントや化学プラント等、各種のプラントの設備に対して、プラント設計業者側において、例えば、建屋、機器、配管、ケーブル等の配置を決めるレイアウト設計が行われる。このレイアウトは、設計内容に関する諸条件や業務上の諸条件に適合するよう設計され、レイアウト設計に関する技術として、一般的に、２次元や３次元で機器要素及び機器接続要素を編集可能な手段を備えたレイアウト設計支援システムが用いられている。

例えば、レイアウト設計データ編集用の画面を表示し、入力される編集指示に応じて、建屋データ、機器配置データ、機器接続要素データ、機器接続経路データ、利用者指定範囲データ、という５つのデータ種別に分類されたレイアウト設計データをそれぞれ独立に編集する発明が提案されている（特許文献１参照）。

また、設計上の諸条件と目的条件を設定し、この条件に基づいて最適化計算を行うことにより、機器配置のレイアウトを設計する発明が提案されている（特許文献２参照）。

また、予め分解、据え付けを考慮してスペースを設定した機器、配管等を、過去のデータを考慮した所定の配置ルールに沿って、前記基準座標系の上に機器配置位置として設置する発明が提案されている（特許文献３参照）。

また、各種機器や配管等に対する作業工程の効率を評価し、当該評価に基づいて作業内容を決定する発明や（特許文献４参照）、３次元表示処理を実行する手段を備え自動的に設計ルートを製作する自動レイアウトシステムに関する発明が提案されている（特許文献５参照）。

また、設計が与える影響を評価し、その影響度を確認可能な発明（特許文献６参照）、予め機器や配管等の配置毎に評価を行い、その評価の高い順に優先して設置する発明や（特許文献７参照）、配置図を分割し、単位当たりの配置図を参照してレイアウト表示等を行う発明が提案されている（特許文献８参照）。

また、３次元で表示する人間モデルの動作を用いたレイアウトデータを表示する発明や（特許文献９参照）、建屋データを表現して最適ルートを探索する発明が提案されている（特許文献１０参照）。

特開２００７−１６４７７１号公報 特開２００７−１４８６５０号公報 特開２００６−３３０８８７号公報 特開平１０−１４３２３６号公報 特開平７−２４４６８６号公報 特開平７−７３２２４号公報 特開平６−１６８３０３号公報 特開平６−１６８２４６号公報 特開平７−１４１４０５号公報 特公平７−３６１９２号公報

ところで、上記のような特許文献１に記載の発明では、５種類に分類されたレイアウト設計データを編集可能であるが、詳細な機器に関する情報を認識及び表現することができず、また、機器同士の接続や機器スペースを３次元で認識することができない。

また、上記特許文献２に記載の発明では、最適化計算を行うことで機器配置のレイアウトを設計しているが、このレイアウトを設計する機能では、横方向の寸法と縦方向の寸法を表現するのみであり、３次元で認識したレイアウト設計を実現するものではない。

上記特許文献３に記載の発明では、機器等が基準座標系の配置位置に３次元で設置されるが、機器同士の接続を３次元で認識することはできず、また、機器の構成要素である各ピース等の表示といった詳細な機器表現を可能とするものではない。上記特許文献４に記載の発明は、作業工程を評価しているが、あくまでプラントの機器や部品を製作するための方法であり、レイアウト設計とは関係がない。

上記特許文献５〜８に記載の発明によるレイアウトの自動設計は、３次元表示処理により実現されており、レイアウト設計の負荷が増し、さらには、諸条件を考慮した具体的なルート設計を２次元表示で行う場合と比較して直感的にレイアウトを把握することもできない。また、ピース表示等の詳細な機器は表現されず、機器同士の３次元での接続も触れられていない。

上記特許文献９に記載の発明は、各部門の設計者が設計進捗を確認するためのものであって、レイアウト設計に関する具体的な手段を示すものではない。上記特許文献１０に記載の発明は、建屋データを表現して最適ルートを探索しているが、ピース表示等の詳細な機器に関する情報を表現することはできず、また、機器同士の接続を３次元で認識することもできない。

このように、特許文献１に記載の発明では、諸条件を考慮して設計された具体的なルートを２次元的に表示することで、直感的に分かるレイアウト設計を支援するシステムを提供するが、機器の詳細な構成を表現することはできず、また、３次元において機器の接続を認識することはできないでいた。

また、他の特許文献２〜１０に記載の発明は、レイアウト設計を支援するシステムであるが、諸条件を考慮して設計された具体的なルートを２次元的に表示することで、直感的に把握可能なレイアウト設計を支援するシステムを提案するものではない。また、３次元表示処理を実行しているが、機器の詳細な構成や３次元での接続及びスペースを扱う技術を開示するものではない。

本発明は、上記のような課題を解消するために提案されたものであって、その目的は、諸条件を考慮して、直感的に把握可能な具体的な機器配置ルートを実現するレイアウト設計を行うと共に、機器の詳細な構成、３次元での機器同士の接続、及び３次元での機器の配置スペースを認識したレイアウト設計を簡易に行うことが可能なレイアウト設計システム、その制御方法及び制御プログラムを提供することにある。

上述した目的を達成するために、本発明は、コンピュータを利用して、プラントのレイアウト範囲空間内における建屋と複数の機器の配置、機器の接続を含むレイアウト設計を支援するレイアウト設計支援システムにおいて、前記コンピュータは、各種指示とデータの入力及び画面表示を行うインタフェース部と、建屋の通り芯と配置に関する建屋データ、機器の配置に関する機器配置データ、機器の接続に関する機器接続要素データを含むレイアウト設計データを対象として、前記インタフェース部にレイアウト設計データ編集用の編集画面を表示させると共に、画面に対して入力される編集指示を受け付け、当該編集指示に応じてレイアウト設計データの編集、及び前記インタフェース部に描画画面として描画するレイアウト編集部と、前記建屋データ、機器配置データ及び機器接続要素データが記憶され、前記レイアウト編集部によるレイアウト設計データの編集結果を格納する記憶部と、２次元ＣＡＤの機器図面シンボルに関するデータと３次元ＣＡＤの機器モデルに関するデータを用いて、前記レイアウト設計データを２次元ＣＡＤ図面又は３次元ＣＡＤモデルに変換して前記インタフェース部に画面表示させるＣＡＤ変換手段と、を備え、前記記憶部には、前記機器配置データとして、機器名、建屋名を含む機器仕様データと各機器の配置座標データとサイズデータに加え、当該機器名の機器を構成する各ピースのピース番号が記憶され、機器接続要素データとして、接続名、上下流の接続先機器名、ポート、を含む接続仕様データと各機器接続要素の配置座標データとサイズデータに加え、当該接続名の機器接続要素を構成する各ピースのピース番号が記憶され、前記レイアウト編集部は、受け付ける編集指示に応じて、前記機器配置データ又は機器接続要素データの前記ピース毎に、レイアウト設計データを編集することを特徴とする。

以上のような本発明によれば、諸条件を考慮して設計した具体的なルートを２次元表示することで直感的にユーザに対して把握させることができると共に、ピースを用いて機器の詳細な構成を表示し、３次元的に機器同士の接続及び機器スペースを考慮したレイアウトを設計可能なレイアウト設計支援システム、その制御方法及び制御プログラムを提供することができる。これにより、２次元で描画したレイアウトを３次元ＣＡＤを使用して３次元に表現する場合よりも、設計者の負担を低減させることが可能となる。

また、本発明は、３次元で機器同士の接続を認識することができるので、例えば、階を跨いだ配管・ケーブルの総長、及びコストを算出する各レイアウトの評価計算を行うことが可能となる。さらに、機器の干渉スペースを３次元で認識することができるので、建屋内外の機器の干渉スペースを、２次元ベース、３次元ベースのいずれにおいても評価値として算出することが可能となる。このように、設計したレイアウトの評価値を３次元的に算出することができるので、複数のレイアウト候補を、同じ基準の評価計算結果で比較し、より優れたレイアウトを選択することが可能となり、レイアウト設計のデザインレビュー業務に適している。

本発明に係るレイアウト設計支援システムの実施形態を示すブロック図。 本発明に係る記憶部に格納される機器配置データの構成例を示す図。 本発明に係るレイアウト設計支援システムが認識する機器データのイメージ図。 本発明に係るレイアウト設計支援システムによるレイアウト編集処理の概略を示すフローチャート。 本発明に係る建屋データ編集部における建屋データ編集処理用の編集制御部の機能構成例を示す図であり、（ａ）は建屋通り芯データ編集用の編集制御部、（ｂ）は建屋配置データ編集用の編集制御部をそれぞれ示す図。 本発明に係る建屋データ編集部における建屋データ編集処理用の描画制御部の機能構成例を示す図であり、（ａ）は建屋通り芯データ編集用の描画制御部、（ｂ）は建屋配置データ編集用の描画制御部をそれぞれ示す図。 建屋データベースに格納された通り芯データを読み込み、描画画面上に通り芯を描画する場合のレイアウト設計手順を示すフローチャート。 建屋データベースに格納された建屋配置データを読み込み、描画画面上に建屋を描画する場合のレイアウト設計手順を示すフローチャート。 本発明に係る建屋データ編集部における建屋データ編集用の編集画面の具体的な画面表示例を示す図。 本発明に係る機器配置データ編集部における機器配置データ編集処理用の編集制御部の機能構成例を示す図であり、（ａ）は機器配置データ編集用の編集制御部、（ｂ）は機器属性データ編集用の編集制御部をそれぞれ示す図。 本発明に係る機器配置データ編集部における機器配置データ編集処理用の描画制御部の機能構成例を示す図。 機器配置データベースに格納された機器配置データを読み込み、描画画面上に機器を描画する場合のレイアウト設計手順を示すフローチャート。 本発明に係る機器配置データ編集部における機器配置データ編集用の編集画面の具体的な画面表示例を示す図。 本発明に係る機器配置データ編集部における機器属性データ編集用の編集画面の具体的な画面表示例を示す図。 本発明に係る機器配置データ編集部における干渉禁止エリア編集用の編集画面の具体的な画面表示例を示す図。 本発明に係る機器配置データ編集部における機器移動手段の処理イメージを示す図。 本発明に係る機器配置データ編集部における機器配置データ編集用の描画画面の具体的な画面表示例を示す図（１階面の建屋）。 本発明に係る機器配置データ編集部における機器配置データ編集用の描画画面のイメージを示す図（１）（複数階面の建屋）。 本発明に係る機器配置データ編集部における機器配置データ編集用の描画画面のイメージを示す図（２）（複数階面の建屋）。 本発明に係る機器配置データ編集部における機器配置データ編集用の描画画面の具体的な画面表示例を示す図（複数階面の建屋） 本発明に係る機器配置データ編集部における機器配置データ編集用の描画画面及びそのイメージを示す図（複数ピースにより組み立てられた機器）。 本発明に係る機器接続要素データ編集部における機器接続要素データ編集処理用の編集制御部の機能構成例を示す図であり、（ａ）は機器接続要素データ編集用の編集制御部、（ｂ）は接続属性データ編集用の編集制御部をそれぞれ示す図。 本発明に係る機器配置データ編集部における機器配置データ編集処理用の描画制御部の機能構成例を示す図。 機器配置データベースに格納された機器配置データを読み込み、描画画面上に機器を描画する場合のレイアウト設計手順を示すフローチャート。 本発明に係る機器接続要素データ編集部における機器接続要素データ編集用の編集画面の具体的な画面表示例を示す図。 本発明に係る機器接続要素データ編集部における接続属性データ編集用の編集画面の具体的な画面表示例を示す図。 本発明に係る機器接続要素データ編集部における機器接続要素データ編集用の描画画面の機器間を繋ぐ機器接続要素のイメージを示す図（ＸＹＺ成分表示）。 本発明に係る機器接続要素データ編集部における機器接続要素データ編集用の描画画面の機器間を繋ぐ機器接続要素を示す図。 本発明に係る機器接続要素データ編集部における機器接続要素データ編集用の描画画面のイメージを示す図（１）（複数階面の建屋）。 本発明に係る機器接続要素データ編集部における機器接続要素データ編集用の描画画面のイメージを示す図（２）（複数階面の建屋）。 本発明に係る機器接続要素データ編集部における機器接続要素データ編集用の描画画面の具体的な画面表示例を示す図（複数階面の建屋）。 本発明に係る機器接続要素データ編集部における機器接続要素データ編集用の描画画面の具体的な画面表示例を示す図（表示範囲外の接続元又は先の機器を表示する。）。 本発明に係る機器配置データ編集部における機器配置データ編集用の描画画面の具体的な画面表示例を示す図（表示範囲内に位置する機器の干渉禁止エリアを表示する。）。 本発明に係る評価計算処理部における比較部の機能構成例を示すブロック図（１）（コスト算出用）。 本発明に係る評価計算処理部における比較部のコスト計算を示すイメージ図。 本発明に係る評価計算処理部における比較部の機能構成例を示すブロック図（１）（コスト算出用）。 本発明に係る評価計算処理部における比較部の干渉面積計算を示すイメージ図。 本発明に係る評価計算処理部における比較部の干渉体積計算を示すイメージ図。

［本実施形態］
［１．システム構成の概略］
まず、本実施形態に係るシステム構成の概略について、図１を参照して以下に説明する。なお、図１は、本発明を適用したレイアウト設計支援システムの概略構成例を示すブロック図である。また、本発明は、上記特許文献１の改良発明であるため、当該特許文献１と共通にする構成は適宜省略する場合もある。

図１に示す通り、本実施形態のレイアウト設計支援システム１００は、コンピュータ上に実現された、インタフェース部１１０、レイアウト編集部１２０、記憶部１３０、評価計算部１４０、ＣＡＤ変換部１５０、から構成されている。各部１１０、１２０、１３０、１４０、１５０の詳細は次の通りである。

［１．１．インタフェース部］
インタフェース部１１０は、データ入力部１１１と、データ出力部１１２から構成されている。ここで、データ入力部１１１は、ユーザの操作に応じた各種指示とデータをコンピュータに入力するマウスやキーボード等の入力装置である。データ出力部１１２は、データ入力部１１１で入力されたデータや記憶部１３０に格納されているデータや、レイアウト編集部１２０、評価計算部１４０、ＣＡＤ変換部１５０で処理された結果を、ユーザに対して表示等の方法により出力するディスプレイ、プリンタ等の出力装置である。すなわち、インタフェース部１１０は、コンピュータとユーザとの間のやり取りを行う部分であり、一般的に「ユーザインタフェース」等と呼ばれる部分である。

［１．２．レイアウト編集部］
レイアウト編集部１２０は、インタフェース部１１０にレイアウト設計データ編集用の画面を表示させると共に画面に対して入力される編集指示を受け取り、編集指示に応じてレイアウト設計データの編集を行う手段である。本実施形態において、レイアウト編集部１２０は、建屋データ、機器配置データ、機器接続要素データ、機器接続経路データ、利用者指定範囲データ、という５つのデータ種別に分類して、各データ種別のデータをそれぞれ独立に編集することで、レイアウト設計データを生成する。

なお、「建屋データ」は建屋の通り芯と配置に関するデータであり、「機器配置データ」は機器の配置に関するデータである。また、「機器接続要素データ」と「機器接続経路データ」は、機器の物理的な接続に関する機器接続データをさらに分類したものであり、「機器接続要素データ」は、機器の物理的な接続要素自体（配管・ケーブルなど）の構成に関するデータであり、「機器接続経路データ」は、機器の接続要素の経路となる付随的な要素（ラック・トレンチなど）の構成に関するデータである。「利用者指定範囲データ」は、何らかの目的で利用者から指定された範囲（物量集計範囲やＣＡＤデータ変換範囲など）に関するデータである。

ここで、レイアウト編集部１２０は、これら５つのデータ種別のデータである、建屋データ、機器配置データ、機器接続要素データ、機器接続経路データ、利用者指定範囲データを、それぞれ独立に編集する個別編集部として、建屋データ編集部１２１、機器配置データ編集部１２２、機器接続要素データ編集部１２３、機器接続経路データ編集部１２４、利用者指定範囲データ編集部１２５を備えている。これらのうち、本発明の特徴となるものは、建屋データ編集部１２１、機器配置データ編集部１２２、機器接続要素データ編集部１２３であり、詳細にはついては後述し、機器接続経路データ編集部１２４と利用者指定範囲データ編集部１２５については特許文献１と同様であるため説明を省略する。

なお、インタフェース部１１０には、ユーザからの各種編集指示を受け付ける編集画面と、編集指示に基づくレイアウト設計データが描画される描画画面と、を表示させるため、上記個別編集部は、当該編集画面に対して各種制御項目を表示し、入力を受け付ける編集画面制御部と、描画画面に編集後のレイアウト設計データを描画する描画制御部と、をそれぞれ有している。すなわち、編集制御部を通じて、編集画面にレイアウト設計データの編集対象項目に関する入力・選択表示欄又は操作用画像要素を表示し、ユーザの操作に応じた編集指示とデータが入力されることで、この編集制御部で受け付けた情報に基づき編集されたレイアウト設計データを描画制御部が描画画面に描画する。

なお、本明細書中において、「操作用画像要素」は、操作ボタンやカーソル、入力窓などの、入力や選択を行うための操作単位となる個々の画像要素を意味している。また、「入力・選択表示欄」又は「選択表示欄」は、入力や選択を行うと共にその内容を表示する機能部単位を意味しており、特定の機能を実現するための操作ボタンやカーソル、入力窓、項目名表示などを含む広い概念である。

レイアウト編集部１２０は、また、評価計算起動部１２６、出力形式切替部１２７、表示範囲変更部１２８、画面切替部１２９を備えている。ここで、評価計算起動部１２６は、編集画面又は描画画面中に表示される入力・選択表示欄や操作用画像要素を介して入力される指示に応じて、評価計算部１４０に評価計算処理を開始させる手段である。具体的な評価計算処理の内容は後述する。

出力形式切替部１２７は、編集画面又は描画画面中に表示される入力・選択表示欄や操作用画像要素を介して入力される指示に応じて、ＣＡＤ変換部１５０を制御し、描画画面での出力形式を２次元ＣＡＤ図面化又は３次元ＣＡＤモデル化する手段である。

表示範囲変更部１２８は、編集画面又は描画画面中に表示される入力・選択表示欄や操作用画像要素を介して入力される指示に応じて、個別編集部１２１〜１２５の編集制御部及び描画制御部を介して、描画画面で表示する建屋と機器配置を切り替え、かつ、描画画面の拡大・縮小を行う手段である。特に、後述するが、個別編集部を通じて描画画面の表示範囲が鉛直方向で制限される態様を本実施形態は包含するため、この表示範囲変更部１２８は、その際の描画画面の調整に貢献する。

画面切替部１２９は、編集画面又は描画画面中に表示される入力・選択表示欄や操作用画像要素を介して入力される指示に応じて、編集画面と描画画面の切替を行う手段である。

なお、上記のようなレイアウト編集部１２０は、具体的には、コンピュータのメインメモリとそれに記憶されたレイアウト設計編集用として特化されたプログラム、そのプログラムによって制御されるＣＰＵ、等により実現される。

［１．３．記憶部］
記憶部１３０は、レイアウト編集部１２０の個別編集部１２１〜１２５で編集された建屋データ、機器配置データ、機器接続要素データ、機器接続経路データ、利用者指定範囲データ、の編集結果を個別に格納するデータベースとして、建屋データベース１３１、機器配置データベース１３２、機器接続要素データベース１３３、機器接続経路データベース１３４、利用者指定範囲データベース１３５を備えている。

すなわち、例えば、本実施形態における機器配置データベース１３２では、図２に示す通り、機器毎に、機器仕様、配置座標、サイズ、角度が設定されている。より詳細には、機器仕様として、機器名に加えて、当該機器に対応するピース番号が設定されている。これ以外にも、機器仕様としては、ピース番号以外に、詳細な機器名称や当該機器が配置される建屋名が設定される。

また、機器の配置座標としては、Ｘ座標とＹ座標に加えて、鉛直方向のＺ座標が設定される。機器のサイズとしては、平面上の長さと幅に加えて、鉛直方向の長さに相当する高さが設定される。なお、角度としては、機器の配置角度として所定の回転角度が設定され、配置座標を基準として、平面の長さ方向から鉛直方向に向かう当該角度分の回転に相当する。

このように記憶部１３０の一例として、機器配置データベース１３２を例に挙げたが、その他のデータベースも同様に、建屋データベース１３１であれば、建屋のピース番号、機器接続要素データベース１３３であれば、機器接続要素のピース番号が格納され、サイズとしては、鉛直方向の長さに相当する高さに関する情報も格納されている。

ここで、上記のような機器配置データベース１３２から機器仕様、配置座標等を読み出して、イメージとして機器を作成する態様について図３を参照して説明しておく。すなわち、機器配置データベースから、配置座標（図３の白丸）とサイズを読み込むことにより、表示上は２次元であるが、内部は３次元の直方体として認識された図３に示すような機器が模擬される。

より詳細には、直方体の配置座標をもとに、サイズから、平面状の長さ方向、幅方向、高さ方向が決まり、長さ方向に前面と背面、幅方向に左面と右面、鉛直方向に上面と下面を有する６面の直方体が機器として模擬される。

なお、図３に示す通り、機器を構成する各面の中心（図３の黒丸）が代表点となり、後述する接続要素である配管・ケーブル等との接続箇所に相当する。実際の表示上は２次元であるが、評価計算用に３次元として認識されている。

記憶部１３０の各データベース１３１〜１３５におけるレイアウト設計データの具体的な格納方式は、例えば、スプレッドシート方式、データベース方式、テキストファイル方式などを用いる。すなわち、レイアウト設計データの格納方式は、データフィールド名称などの形式がレイアウト編集部１２０に適合しており、レイアウト編集部１２０で読み込むことができる限り、任意の格納方式を採用可能である。

なお、このような記憶部１３０は、コンピュータの各種のメモリや補助記憶装置等により実現される。

［１．４．評価計算部］
評価計算部１４０は、予め設定されたアルゴリズムによりレイアウト設計データの状態値計算や繰り返し最適計算を含む評価計算処理を行い、得られた計算結果をインタフェース部に画面表示させる手段である。この評価計算部１４０は、比較部１４１とアニメーション部１４２を備えている。

ここで、比較部１４１は、記憶部１３０に格納された過去のレイアウト設計データを実績データとして読み込み、当該実績データを含む複数のレイアウト設計データに対して評価計算を行い、その計算結果をグラフ形式などの比較対照形式でインタフェース部１１０に画面表示させる手段である。また、アニメーション部１４２は、レイアウト編集部１２０から出力されるレイアウト設計データのログデータのレイアウト図形描画を、インタフェース部１１０に連続的に画面表示させる手段である。

なお、このような評価計算部１４０は、具体的には、コンピュータのメインメモリとそれに記憶された評価計算用として特化されたプログラム、そのプログラムによって制御されるＣＰＵ、等により実現される。また、評価計算部１４０を実現するプログラムは、独立のプログラムでもよいが、レイアウト編集部１２０を実現するプログラムの一部として組み込んでもよい。

［１．５．ＣＡＤ変換部］
ＣＡＤ変換部１５０は、２次元ＣＡＤの機器図面シンボルに関するデータと３次元ＣＡＤの機器モデルに関するデータを用いて、レイアウト設計データを２次元ＣＡＤ図面又は３次元ＣＡＤモデルに変換してインタフェース部１１０に画面表示させる手段である。なお、本実施形態において、ＣＡＤ変換部１５０は、レイアウト設計支援システム１００の外部に存在する既存の２次元ＣＡＤ機器図面シンボルデータベース１６０と３次元ＣＡＤ機器モデルデータベース１７０から必要なＣＡＤデータを取得するようになっている。また、変形例として、レイアウト設計支援システム１００内に予めＣＡＤデータを用意した構成を採用することも可能である。

このようなＣＡＤ変換部１５０は、具体的には、コンピュータのメインメモリとそれに記憶されたＣＡＤ変換用として特化されたプログラム、そのプログラムによって制御されるＣＰＵ、等により実現される。また、ＣＡＤ変換部１５０を実現するプログラムは、独立のプログラムでもよいが、レイアウト編集部１２０を実現するプログラムの一部として組み込んでもよい。

［２．レイアウト編集部の具体的な処理］
本実施形態に係る上記レイアウト編集部１２０では、３次元的な建屋内の位置関係を認識し、レイアウト設計を行う点に特徴を有し、以下では、当該特徴的な構成を顕著に有する建屋データ編集部１２１、機器配置データ編集部１２２、機器接続要素データ編集部１２３について説明する。

［２．１．レイアウト編集処理の概略フロー］
まず、レイアウト編集部１２０によるレイアウト編集処理の概略について、図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係るレイアウト設計支援システム１００によるレイアウト編集処理の概略を示すフローチャートである。なお、インタフェース部１１０の動作や、画面中に表示される操作用画像要素とそれに対する設計者の操作等は、インタフェース部１１０を通じた一般的な対話的入出力処理である。そのため、以下には、説明の簡略化の観点からそのような一般的な対話的入出力処理に関する説明を適宜省略し、レイアウト編集部１２０、評価計算部１４０、ＣＡＤ変換部１５０などを動作主体とした特徴的な処理に着目して説明する。

図４に示すように、レイアウト編集処理において、レイアウト編集部１２０により、個別編集対象となる５つのデータ種別がインタフェース部１１０を介して編集画面として表示され、ユーザにより特定のデータ種別の選択指示が入力され、この入力データを当該レイアウト編集部１２０が受け付けると（Ｓ４０１のＹＥＳ）、このレイアウト編集部１２０は、目的プラントのレイアウト設計に対して、データ種別個別の編集画面をインタフェース部１１０を介して表示させる。すなわち、当該データ種別の個別編集部１２１〜１２５により、当該データ種別のデータに対する個別の編集画面及び描画画面をインタフェース部１１０を介して画面表示させる（Ｓ４０２）。

表示された編集画面に対して編集指示がユーザにより入力され、レイアウト編集部１２０が受け付けると（Ｓ４０３のＹＥＳ）、当該データ種別の個別編集部１２１〜１２５は、この編集指示に従ってレイアウト設計データを編集し、得られた編集結果を描画画面に送ってそのレイアウト図形描画に反映させると共に、当該データ種別のデータベース１３１〜１３５に格納する（Ｓ４０４）。

また、レイアウト編集途中において、評価計算指示が入力された場合には（Ｓ４０５のＹＥＳ）、レイアウト編集部１２０の評価計算起動部１２６により評価計算部１４０を起動し、評価計算部１４０により評価計算処理を行う（Ｓ４０６）。すなわち、評価計算部１４０は、評価計算処理用の制御画面を画面表示して、この制御画面に対して入力された指示に従い、予め設定されたアルゴリズムによりレイアウト設計データの状態値計算又は繰り返し最適計算を含む評価計算処理を行い、得られた計算結果を画面表示する。

具体的には、評価計算処理用の編集画面に対して、例えば、比較指示が入力された場合には、評価計算部１４０では、比較部１４１が、記憶部１３０に格納された過去のレイアウト設計データを実績データとして読み込み、当該実績データを含む複数のレイアウト設計データに対して評価計算を行い、その計算結果をグラフ形式などの比較対照形式で画面表示する。また、経過指示が入力された場合には、アニメーション部１４２により、レイアウト編集部１２０から出力されるレイアウト設計データのログデータのレイアウト図形描画を連続的に画面表示する。

レイアウト編集途中において、ＣＡＤ変換指示が入力された場合には（Ｓ４０７のＹＥＳ）、レイアウト編集部１２０の出力形式切替部１２７によりＣＡＤ変換部１５０を制御してＣＡＤ変換処理を行わせる。すなわち、ＣＡＤ変換部１５０は、描画画面での出力形式を２次元ＣＡＤ図面化又は３次元ＣＡＤモデル化する（Ｓ４０８）。

なお、図４中には記載していないが、レイアウト編集途中において、表示範囲変更指示や画面切替指示が入力された場合には、レイアウト編集部１２０の表示範囲変更部１２８や画面切替部１２９により表示変更や画面切替を行う。

レイアウト編集部１２０は、当該データ種別の個別編集処理の終了指示が入力されるまでは（Ｓ４０９のＮＯ）、当該データ種別の個別編集処理を継続する（Ｓ４０３〜Ｓ４０８）。個別編集処理の終了指示が入力され（Ｓ４０９のＹＥＳ）、次のデータ種別の選択指示が入力された場合には、新たなデータ種別の個別編集処理が行われる。

最終的に、個別編集処理の終了指示（Ｓ４０９のＹＥＳ）に続いて、編集終了指示が入力された時点で（Ｓ４１０のＹＥＳ）、レイアウト編集部１２０は、一連のレイアウト編集処理を終了する。

［２．２．レイアウト編集処理の詳細］
以下には、本実施形態のレイアウト設計支援システムによる上記のレイアウト編集処理の詳細についてより具体的に説明する。

［２．２．１．建屋データ編集処理］
（１）編集制御部の構成
図５は、インタフェース部１１０の編集画面として表示させる建屋データ編集部１２１による建屋データ編集処理用の編集制御部５００の機能構成例を示す図であり、（ａ）は建屋通り芯データ用の編集制御部５００ａ、（ｂ）は建屋配置データ用の編集制御部５００ｂをそれぞれ示している。

図５の（ａ）に示すように、建屋通り芯データ用の編集制御部５００ａは、まず、建屋の通り芯に関する建屋通り芯データを編集する機能を表示し、ユーザにより選択させて機能変更する通り芯データ編集選択表示欄５１１を有する。また、通り芯名を表示し、選択させることで名称変更する通り芯名選択表示欄５１２と、通り芯名選択表示欄５１２で指定された通り芯の直行方向を表示し、かつ修正する通り芯直行方向選択表示欄５１３と、通り芯名選択表示欄５１２で指定された通り芯の原点からのオフセット位置を表示し、かつ修正する通り芯オフセット値選択表示欄５１４を有する。

ここで、本実施形態では、通り芯データ編集選択表示欄５１１で指定された通り芯のピース番号を表示し、ユーザからの選択に応じて変更する通り芯ピース番号選択表示欄５１５を有している。すなわち、この通り芯ピース番号選択表示欄５１５を通じて、ピース番号の入力を受け付けると、指定された通り芯に対応するピース番号が設定される。

建屋通り芯データ用の編集制御部５００ａは、また、描画画面上において、通り芯名選択表示欄５１２で指定された通り芯を、修正、追加、削除、移動するために、インタフェース部１１０に表示された修正ボタン、追加ボタン、削除ボタン、及び移動ボタンを介して入力を受け付け、各種操作を実行する通り芯修正手段５１６、通り芯追加手段５１７、通り芯削除手段５１８、及び通り芯移動手段５１９を有している。ここで、通り芯修正手段５１６は、修正ボタンからの修正入力を受け付けると、指定された通り芯を、通り芯直行方向選択表示欄５１３と通り芯オフセット値選択表示欄５１４で設定された内容に基づいて修正する。

また、インタフェース部１１０の更新ボタンを通じた入力を受け付けることで、この編集制御部５００ａ上で編集された通り芯の位置や寸法に関するデータを取得し、建屋通り芯データの編集結果として建屋データベース１３１に反映させる更新手段５２０を有する。

さらに、編集制御部５００ａは、表示範囲をレイアウト全範囲（敷地エリア全体）とするか、あるいは、建屋範囲とするかのいずれかを選択させると共に、その表示範囲の表示角度を変更する表示範囲選択表示欄５２１を有する。また、本実施形態では、表示範囲の鉛直方向の制限値として、Ｚ方向の上下限値を選択させ、入力に応じて当該Ｚ方向の範囲で表示範囲に設定する鉛直方向表示範囲選択表示欄５２２を有する。なお、この表示範囲選択表示欄５２１と、鉛直方向表示範囲選択表示欄５２２は、下記の建屋配置データ用の編集制御部５００ｂにおいても共通にする。

そして、図５の（ｂ）に示すように、建屋配置データ用の編集制御部５００ｂにおいては、まず、建屋の配置に関する建屋配置データを編集する機能を表示し、ユーザにより選択させて機能変更する建屋配置データ編集選択表示欄５３１を有する。

また、建屋名を表示し、ユーザにより選択させることで名称変更する建屋名選択表示欄５３２と、建屋名選択表示欄５３２で指定された建屋の配置座標を表示し、かつ修正する建屋配置選択表示欄５３３と、建屋配置選択表示欄５３３で表示された建屋の配置座標の基準点が最小値と最大値のいずれであるかを表示し、かつ修正する建屋配置基準点選択表示欄５３４を有する。

ここで、本実施形態では、建屋名選択表示欄５３２で指定された建屋のピース番号を表示し、ユーザからの選択に応じて変更する建屋ピース番号表示欄５３５を有している。すなわち、この建屋ピース番号表示欄５３５を通じて、ピース番号の入力を受け付けると、指定された建屋名に対応するピース番号が設定される。

建屋配置データ用の編集制御部５００ｂは、また、描画画面上で、建屋名選択表示欄５３２で指定された建屋を、修正、追加、削除、移動するために、インタフェース部１１０に表示された修正ボタン、追加ボタン、削除ボタン、及び移動ボタンを介して入力を受け付け、各種操作を実行する建屋修正手段５３６、建屋追加手段５３７、建屋削除手段５３８及び建屋移動手段５３９を有している。ここで、建屋修正手段５３６は、修正ボタンから修正入力を受け付けると、指定された建屋を、建屋配置選択表示欄５３３と建屋配置基準点選択表示欄５３４で設定された内容に基づいて修正する。

建屋配置データ用の編集制御部５００ｂは、また、インタフェース部１１０の更新ボタンを通じた入力を受け付けることで、この編集制御部５００ｂで編集された建屋の位置や寸法に関するデータを取得し、建屋配置データの編集結果として建屋データベース１３１に反映させる建屋配置データ更新手段５４０を有する。

（２）描画制御部の構成
次に、上述した編集制御部５００で編集された通り芯及び建屋のレイアウト設計を、描画画面に描画する描画制御部６００の構成を、図６を参照して以下に説明する。図６は、インタフェース部１１０の描画画面に、建屋データを描画させる描画制御部６００の機能構成例を示す図であり、図６（ａ）は建屋通り芯データ用の描画制御部６００ａ、図６（ｂ）は建屋配置データ用の描画制御部６００ｂをそれぞれ示している。

図６（ａ）に示すように、建屋通り芯データ用の描画制御部６００ａは、記憶部１３０の建屋データベース１３１から、通り芯に関する仕様、配置座標、サイズ等を描画用に読み込む読込手段６１１を有する。また、編集制御部５００ａの表示範囲選択表示欄５２１を通じて、表示範囲が建屋に設定されているか否かを判定する表示範囲判定手段６１２を有する。

描画制御部６００ａは、また、表示範囲判定手段６１２により表示範囲が建屋に設定されていると判定された場合に、当該建屋内に建屋データベース１３１から読込手段６１１を通じて読み込んだ通り芯が配置されているかを判定する通り芯判定手段６１３を有する。

描画制御部６００ａは、また、上述した編集制御部５００の各種処理により生成された通り芯レイアウト設計データを描画画面に描画する描画手段６１４を有する。この描画手段６１４は、鉛直方向表示範囲選択表示欄５２２により設定された鉛直方向の表示範囲（Ｚ方向の上下限値内）で、描画画面に通り芯レイアウト設計データを描画する。

さらに、描画制御部６００ａは、レイアウト設計された通り芯データが通り芯データ編集選択表示欄５１１で指定された通り芯であるかを判定する選択判定手段６１５と、この通り芯をインタフェース部１１０の描画画面に実際に表示する表示手段６１６を有している。この表示手段６１６は、選択判定手段６１５により、指定された通り芯であると判定された場合に、当該通芯の表示態様を変更する（例えば、配色を変更する等して強調表示する）。

このような通り芯データ用の描画制御部６００ａは、上記の構成を有するが、建屋配置データ用の描画制御部６００ｂも、対象が通り芯ではなく建屋となるのみで、上記と同様の構成を有している。そのため、説明は省略する（図６（ｂ）参照）。

（３）通り芯データのレイアウト設計フロー
次に、図７を参照して、建屋データベース１３１に格納された建屋データ（通り芯データを含む）を読み込み、描画画面上に通り芯のレイアウトを表示する場合の表示処理手順を以下に説明する。なお、この図７に示すように、通り芯の表示は、建屋データベース１３１中における通り芯のレコード単位のループ処理（ＬＯＯＰ）として次のように行われる。

まず、記憶部１３０の建屋データベース１３１中から、レコード順に、描画制御部６００ａの読込手段６１１が、各通り芯に関するレコードを読み込み（Ｓ７０１）、そして、当該通り芯のレコード中に登録された建屋名を読み込む（Ｓ７０２）。ここで、表示範囲判定手段６１２が、表示範囲として建屋範囲が指定されているかを判定し（Ｓ７０３）、指定されている場合（Ｓ７０３のＹＥＳ）には、通り芯判定手段６１３が、読み込んだ通り芯がその指定された建屋範囲内に配置されているかを判定する（Ｓ７０４）。

指定された建屋範囲内に配置されている場合（Ｓ７０４のＹＥＳ）にのみ、描画手段６１４は、読み込んだ当該通り芯の配置座標、サイズ等から、通り芯の長さ・幅・高さ・角度を用いて通り芯形状を生成する（Ｓ７０５）。ここで、描画手段６１４は、編集制御部５００の鉛直方向表示範囲選択表示欄５２２を通じて設定された鉛直方向の上下限値内で通り芯形状を描画する。なお、表示範囲判定手段６１２により表示範囲として建屋範囲が指定されていないと判定される場合には（Ｓ７０３のＮＯ）、描画手段６１４は、そのまま、当該通り芯形状を生成する（Ｓ７０５）。

そして、選択判定手段６１５が、当該通り芯の名称が、通り芯名選択表示欄５１２で指定された通り芯名であると判定する場合（Ｓ７０６のＹＥＳ）には、表示手段６１６が、例えば、後述する描画画面において、当該通り芯を強調して表示する（Ｓ７０７）。

当該通り芯データベース中に登録された全ての通り芯に関するレコードについて以上のループ処理を繰り返した後、未表示の通り芯がなくなった時点で処理を終了する。なお、通り芯データ編集処理の途中に編集制御部５００上で通り芯の追加、修正、削除、移動が行われた場合の描画画面の変更表示においては、当該通り芯について建屋データベース１３１を更新した後、当該通り芯のレコードについてのみ上記のループ処理を行う。

（４）建屋データのレイアウト設計フロー
次に、図８を参照して、建屋データベース１３１に格納された建屋データを読み込み、描画画面上に建屋のレイアウトを表示する場合の表示処理手順を以下に説明する。なお、この図８に示すように、建屋の表示は、建屋データベース１３１中における建屋のレコード単位のループ処理（ＬＯＯＰ）として次のように行われる。

まず、記憶部１３０の建屋データベース１３１中から、レコード順に、描画制御部６００ａの読込手段６１１が、各建屋に関するレコードを読み込み（Ｓ８０１）、そして、当該建屋のレコード中に登録された建屋名を読み込む（Ｓ８０２）。ここで、表示範囲判定手段６１２が、表示範囲として建屋範囲が指定されているかを判定し（Ｓ８０３）、指定されている場合（Ｓ８０３のＹＥＳ）には、建屋判定手段６１３ｂが、読み込んだ建屋がその指定された建屋範囲であるかを判定する（Ｓ８０４）。

指定された建屋である場合（Ｓ８０４のＹＥＳ）にのみ、描画手段６１４は、読み込んだ当該建屋の配置座標、サイズ等から、建屋の長さ・幅・高さ・角度を用いて建屋形状を生成する（Ｓ８０５）。ここで、描画手段６１４は、編集制御部５００の鉛直方向表示範囲選択表示欄５２２を通じて設定された鉛直方向の上下限値内で建屋形状を描画する。なお、表示範囲判定手段６１２により表示範囲として建屋範囲が指定されていないと判定される場合には（Ｓ８０３のＮＯ）、描画手段６１４は、そのまま、当該建屋形状を生成する（Ｓ８０５）。

そして、選択判定手段６１５が、当該建屋の名称が、建屋名選択表示欄５３２で指定された建屋名であると判定する場合（Ｓ８０６のＹＥＳ）には、表示手段６１６が、例えば、後述する描画画面において、当該建屋を強調して表示する（Ｓ８０７）。

当該建屋データベース中に登録された全ての建屋に関するレコードについて以上のループ処理を繰り返した後、未表示の建屋がなくなった時点で処理を終了する。なお、建屋データ編集処理の途中に編集制御部５００上で建屋の追加、修正、削除、移動が行われた場合の描画画面の変更表示においては、当該建屋について建屋データベース１３１を更新した後、当該建屋のレコードについてのみ上記のループ処理を行う。

（５）編集画面例
実際のインタフェース部１１０に表示される通り芯データ及び建屋データの編集画面は図９の通りである。図９は、通り芯データ及び建屋データ編集用の編集画面の具体的な画面表示例を示している。

この編集画面９００は、図５に示した建屋通り芯データ編集用と建屋配置データ編集用の編集制御部５００ａ、５００ｂの各種機能に対応するものであり、上端部に表示されたタブ９１０１により、後述する他の複数の編集画面と切替表示されるようになっている。すなわち、タブ９１０１は、画面切替部１２９の機能を実現する手段である。

編集画面９００の中央から左側部分の上部には、通り芯データ編集選択表示欄９１１１、通り芯名選択表示欄９１１２、通り芯直行方向選択表示欄９１１３、通り芯オフセット値選択表示欄９１１４、及び通り芯ピース番号選択表示欄９１１５等が配置されている。これらの選択表示欄９１１１〜９１１５は、図５（ａ）に示した下二桁同一符号の各選択表示欄５１１〜５１５にそれぞれ相当する建屋通り芯データ編集用の部分である。

編集画面９００の中央から左側部分の下部には、建屋配置データ編集選択表示欄９１３１、建屋名選択表示欄９１３２、建屋配置選択表示欄９１３３、建屋配置基準点選択表示欄９１３４、建屋ピース番号選択表示欄９１３５等が配置されている。これらの選択表示欄９１３１〜９１３５は、図５（ｂ）に示した下二桁同一符号の各選択表示欄５３１〜５３５にそれぞれ相当する建屋配置データ編集用の部分である。

編集画面９００の右側部分には、修正ボタン９１１６、追加ボタン９１１７、削除ボタン９１１８、移動ボタン９１１９、及び再描画・データ更新ボタン９１２０等が配置されている。これらのボタン９１１６〜９１２０は、図５に示した通り芯データ編集用と建屋配置データ編集用の各手段５１６〜５２０、５３６〜５４０に対応する部分である。

（５）建屋データ編集部の具体的な処理
以上のような図９の編集画面９００によれば、次のようにして建屋データが編集される。

まず、編集画面９００において、通り芯データ編集選択表示欄９１１１及び建屋配置データ編集選択表示欄９１３１、のいずれかにチェック記入することにより、建屋通り芯データ編集用と建屋配置データ編集用の表示を切替える。

通り芯データ編集選択表示欄９１１１にチェック記入された場合には、通り芯名選択表示欄９１１２は、建屋データベース１３１から建屋通り芯データを読み込んで、通り芯名をプルダウンメニュー表示する。プルダウンメニューから通り芯名が選択されると、通り芯ピース番号選択表示欄９１１５には建屋通り芯データのピース番号を表示し、さらに、通り芯直行方向選択表示欄９１１３及び通り芯オフセット値選択表示欄９１１４は、通り芯の直行方向とオフセット値をそれぞれ表示する。これらの情報は変更可能である。また、通り芯名選択表示欄９１１２において、通り芯名が表示された状態で、変更ボタンが押されると、その通り芯名が変更可能となる。

通り芯名選択表示欄９１１２、通り芯直行方向選択表示欄９１１３、および通り芯オフセット値選択表示欄９１１４、通り芯ピース番号選択表示欄９１１５における変更内容は、修正ボタン９１１６により、変更後のデータとして確定される。また、追加ボタン９１１７、削除ボタン９１１８、移動ボタン９１１９により、新しい通り芯に関するデータを追加したり、不要な通り芯に関するデータを削除したり、描画画面上の通り芯を移動させることができる。さらに、編集画面９００中で編集された建屋通り芯データに応じて、再描画・データ更新ボタン９１２０により、描画画面上における通り芯を再描画すると共に、建屋データベース１３１を更新することができる。

また、建屋配置データ編集選択表示欄９１３１にチェック記入された場合には、建屋名選択表示欄９１３２は、建屋データベース１３１から建屋配置データを読み込んで、建屋名をプルダウンメニュー表示する。プルダウンメニューから建屋名が選択されると、建屋ピース番号表示欄９１３５は、選択された建屋データに対応するピース番号を表示する。

さらに、建屋配置基準点選択表示欄９１３４は、建屋配置を、最小座標点と最大座標点のいずれにより編集するかの選択を受け付ける。選択された座標点について、建屋配置選択表示欄９１３３により、ＸＹＺ座標をそれぞれ表示する。なお、これらの情報は変更可能であり、建屋名選択表示欄９１３２において、建屋名が表示された状態で、変更ボタンが押されると、その建屋名に変更される。

建屋名選択表示欄９１３２、建屋配置選択表示欄９１３３、建屋配置基準点選択表示欄９１３４、建屋ピース番号表示欄９１３５における変更内容は、修正ボタン９１１６により、変更後のデータとして確定される。また、追加ボタン９１１７、削除ボタン９１１８や移動ボタン９１１９により、新しい建屋に関するデータを追加したり、不要な建屋に関するデータを削除したり、建屋を描画画面上で移動させることができる。さらに、編集画面９００中で編集された建屋配置データに応じて、再描画・データ更新ボタン９１２０により、描画画面上における建屋を再描画すると共に、建屋データベース１３１を更新することができる。

［２．２．２．機器配置データ編集処理］
（１）編集制御部の構成
図１０は、機器配置データ編集部１２２による機器配置データ編集処理用の編集制御部の機能構成例を示す図であり、図１０（ａ）は機器配置データ編集用の編集制御部１０００ａ、図１０（ｂ）は機器属性データ編集用の編集制御部１０００ｂをそれぞれ示している。

図１０の（ａ）に示すように、機器配置データ編集用の編集制御部１０００ａは、まず、機器名を表示させ、ユーザにより選択させて名称変更する機器名選択表示欄１０１１と、機器名選択表示欄１０１１で指定された機器の属性に関する機器属性データに対して編集したい機能を選択させ、機器属性データ編集用の編集制御部１０００ｂを表示する機器属性編集選択表示欄１０１２を有する。

また、機器名選択表示欄１０１１で指定された機器の配置位置と配置角度を表示し、かつ修正する機器配置選択表示欄１０１３と、機器名選択表示欄１０１１で指定された機器の形状とその形状寸法を表示し、かつ修正する機器形状寸法選択表示欄１０１４と、機器名選択表示欄１０１１で指定された機器が建屋に従属する場合、その建屋名を表示し登録する従属先建屋選択表示欄１０１５を有する。

ここで、本実施形態の特徴的な構成として、機器名選択表示欄１０１１で指定された機器に対応するピース番号を表示し、かつユーザからの入力に応じて変更可能な機器ピース番号表示欄１０１６を有している。すなわち、この機器ピース番号表示欄１０１６は、機器名等を含む機器仕様に応じて、指定された機器名に対応するピース番号を設定し、あるいはユーザからの入力によりピース番号を変更する。

機器配置データ編集用の編集制御部１０００ａは、また、機器名選択表示欄１０１１で指定された機器と関連する２次元ＣＡＤ機器図面シンボル又は３次元機器モデルを選択してそのシンボル名又はモデル名を表示するＣＡＤ機器選択表示欄１０１７を有する。このＣＡＤ機器選択表示欄１０１７は、編集制御部１０００ａ上で出力形式切替部１２７の機能を実現する手段であり、ＣＡＤ変換部１５０を制御して、描画画面上に２次元ＣＡＤ機器図面シンボル又は３次元機器モデルを表示させる。

機器配置データ編集用の編集制御部１０００ａは、また、描画画面上において、機器名選択表示欄１０１１で指定された機器を、修正、追加、削除、移動するために、インタフェース部１１０に表示された修正ボタン、追加ボタン、削除ボタン、及び移動ボタンを介して入力を受け付け、各種操作を実行する機器修正手段１０１８、機器追加手段１０１９、機器削除手段１０２０、及び機器移動手段１０２１を有している。

ここで、機器修正手段１０１８は、修正ボタンからの修正入力を受け付けると、指定された機器を、機器属性データ編集用の編集制御部１０００ｂ、機器配置選択表示欄１０１３、機器形状寸法選択表示欄１０１４、及び従属先建屋選択表示欄１０１５で設定された内容により修正する。なお、機器移動手段１０２１は、移動ボタンからの入力を受け付けることで、指定された機器を描画画面上で移動させることができ、複数のピースにより構成される機器においては、それぞれのピースを単独で移動させることも、それらを総合して、機器として全てのピースをまとめて移動させることも可能である。

特に、機器移動手段１０２１は、従属先建屋選択表示欄１０１５で指定された従属先である、例えば、建屋に関連する機器群をまとめて移動させることも可能である。すなわち、図１６に示すような、複数階面を有する１つの建屋内に、複数の機器が配置されている場合には、機器移動手段１０２１は、レイアウト設計上、建屋の単位で移動、回転する際は、当該建屋に関連する機器群をまとめて移動、回転させる。

また、後述する機器接続要素が生成されることで、例えば、建屋Ａの機器１と別の建屋Ｂの機器２が接続されている場合においては、この接続の関係を維持しながら、建屋Ａの機器群を移動、回転させることも可能である。なお、同様の関連付けは建屋だけでなく、グループとしても可能であるため、機器属性編集選択表示欄１０１２に付随するグループ選択により、登録されたグループの機器群をまとめて移動、回転させることも可能である。そのグループは、例えば、系統的な関係、設計分野の関係、発注先、納期などの関係で構成する。

また、機器配置データ編集用の編集制御部１０００ａは、インタフェース部１１０の更新ボタンを通じた入力を受け付けることで、この編集制御部１０００ａ上で編集された機器の位置や寸法に関するデータを取得し、機器配置データの編集結果として機器配置データベース１３２に反映させる機器配置データ更新手段１０２２を有する。

さらに、機器配置データ編集用の編集制御部１０００ａは、表示範囲をレイアウト全範囲（敷地エリア全体）とするか、あるいは、建屋範囲とするかのいずれかを選択させると共に、その表示範囲の表示角度を変更する表示範囲選択表示欄１０２３を有する。また、本実施形態では、表示範囲の鉛直方向の制限値として、Ｚ方向の上下限値を選択させ、入力に応じて当該Ｚ方向の範囲で表示範囲に設定する鉛直方向表示範囲選択表示欄１０２４を有する。

そして、図１０（ｂ）に示すように、機器属性データ編集用の編集制御部１０００ｂは、まず、機器名選択表示欄１０１１で指定された機器について、物量・納期・製作者・コストなどの製品情報を表示し、かつ修正する製品情報選択表示欄１０３１を有する。

また、機器属性データ編集用の編集制御部１０００ｂは、機器名選択表示欄１０１１で指定された機器について、機器の余裕スペースやルールに基づく制限スペースを考慮した干渉禁止エリアに関する寸法情報を表示し、かつ修正する干渉禁止エリア情報選択表示欄１０３２と、機器名選択表示欄１０１１で指定された機器について、騒音の影響するエリア（以下、騒音エリアとも称する）に関する寸法情報又は騒音の音圧レベルに関する情報を表示し、かつ修正する騒音情報選択表示欄１０３３を有する。

機器属性データ編集用の編集制御部１０００ｂは、また、機器名選択表示欄１０１１で指定された機器について、最適化計算に必要な制約条件の情報を表示し、かつ修正する制約条件情報選択表示欄１０３４を有する。

なお、図１０に示すような編集制御部１０００ａ、１０００ｂによる機器配置データの編集処理の結果は、編集制御部１０００ａ中の機器配置データ更新手段１０２２が、インタフェース部１１０の更新ボタンを通じた入力を受け付けることにより、更新された機器配置データとして、機器配置データベース１３２に格納される。

（２）描画制御部の構成
次に、上述した編集制御部１０００で編集された機器配置データのレイアウト設計を描画画面に描画する描画制御部１１００の構成について、図１１を参照して以下に説明する。図１１は、インタフェース部１１０の描画画面に、機器配置データを描画させる描画制御部１１００の機能構成例を示す図を示している。

図１１に示すように、機器配置データ用の描画制御部１１００は、記憶部１３０の機器配置データベース１３２から、機器配置データに関する仕様、配置座標、サイズ等を描画用に読み込む読込手段１１１１を有する。また、編集制御部１０００ａの表示範囲選択表示欄１０２３を通じて、表示範囲が建屋に設定されているか否かを判定する表示範囲判定手段１１１２を有する。

描画制御部１１００は、また、表示範囲判定手段１１１２により表示範囲が建屋に設定されていると判定された場合に、当該建屋内に機器配置データベース１３２から読込手段１１１１を通じて読み込んだ機器が配置されているかを判定する機器配置判定手段１１１３を有する。

描画制御部１１００は、また、上述した編集制御部１０００の各種処理により生成された機器配置のレイアウト設計データを描画画面に描画する描画手段１１１４を有する。この描画手段１１１４は、鉛直方向表示範囲選択表示欄１０２３により設定された鉛直方向の表示範囲（Ｚ方向の上下限値内）で、描画画面に機器配置のレイアウト設計データを描画する。

さらに、描画制御部１１００は、描画手段１１１４により描画される機器名が機器名選択表示欄１０１１で指定された機器名であるかを判定する機器名判定手段１１１５と、この機器をインタフェース部１１０の描画画面に実際に表示する表示手段１１１６を有している。この表示手段１１１６は、機器名判定手段１１１５により、機器名が指定された機器であると判定された場合に、当該機器の表示態様を変更する（例えば、配色を変更する等して強調表示する）。

（３）機器配置データのレイアウト設計フロー
次に、図１２を参照して、機器配置データベース１３２に格納された機器配置データを読み込み、描画画面上に機器を表示する場合の表示処理手順を以下に説明する。なお、この図１２に示すように、機器の表示は、機器配置データベース１３２中における機器のレコード単位のループ処理（ＬＯＯＰ）として次のように行われる。

まず、記憶部１３０の機器配置データベース１３２中から、読込手段１１１１が、レコード順に、各機器に関するレコードを読み込み（Ｓ１２０１）、当該機器のレコード中に登録された建屋名を読み込む（Ｓ１２０２）。ここで、表示範囲判定手段１１１２が、表示範囲として建屋範囲が指定されているかを判定し（Ｓ１２０３）、指定されている場合（Ｓ１２０３のＹＥＳ）には、機器配置判定手段１１１３が、読み込んだ機器がその指定された建屋範囲内に配置されているかを判定する（Ｓ１２０４）。

指定された建屋範囲内に機器が配置されている場合（Ｓ１２０４のＹＥＳ）にのみ、描画手段１１１４は、読み込んだ当該機器の配置座標、サイズ等から、機器の長さ・幅・高さ・角度を用いて機器形状を生成する（Ｓ１２０５）。

例えば、上述したイメージである図３のように、機器配置データベース１３２から読み込んだ、配置座標（図３の白丸）とサイズをもとに、配置座標を基準として、平面状の長さ方向、幅方向、高さ方向が決まり、長さ方向に前面と背面、幅方向に左面と右面、鉛直方向に上面と下面を有する直方体の機器形状が生成される。また、角度として回転角度が格納されている場合には、配置座標を中心として、長さ方向が鉛直軸に向かうよう当該機器を回転させる。

また、表示範囲判定手段１１１２により表示範囲として建屋範囲が指定されていないと判定される場合には（Ｓ１２０３のＮＯ）、描画手段１１１４は、そのまま、当該機器形状を生成する（Ｓ１２０５）。

そして、機器名判定手段１１１５により、当該機器の名称が、機器名選択表示欄１０１１で指定された機器名であると判定する場合には（Ｓ１２０６のＹＥＳ）、表示手段１１１６が、例えば、描画画面において、当該機器の強調表示を行う（Ｓ１２０７）。なお、当該機器について検討が必要な、編集制御部１０００ｂの干渉禁止エリア情報選択表示欄１０３２及び騒音情報選択表示欄１０３３を通じて、検討すべき干渉禁止エリア範囲や騒音エリア範囲が設定されている場合には、同時に、表示手段１１１６により当該エリア範囲が可視化エリアとして表示される。

当該機器配置データ中に登録された全ての機器に関するレコードについて以上のループ処理を繰り返した後、未表示の機器がなくなった時点で処理を終了する。なお、機器配置データ編集処理の途中に編集制御部１０００ａ上で機器の追加、修正、削除、移動が行われた場合の描画画面の変更表示においては、当該機器について機器配置データベース１３２を更新した後、当該機器のレコードについてのみ上記のループ処理を行う。

（４）編集画面例
次に、機器配置データ編集用の編集画面例について、図１３を参照して以下に説明する。図１３は、機器配置データ編集用の、インタフェース部１１０に表示される編集画面１３００の具体的な画面表示例を示している。この編集画面１３００は、図１０（ａ）に示した機器配置データ編集用の編集制御部１０００ａに相当するものであり、上端部に表示されたタブ１３０１により、前述した建屋データ編集用の編集画面９００、及び後述する他の複数の編集画面と切替表示される。

図１３に示すように、編集画面１３００の中央から左側部分には、機器名選択表示欄１３１１、機器属性編集選択表示欄１３１２（詳細設定）、機器配置選択表示欄１３１３、機器形状寸法選択表示欄１３１４、従属先建屋選択表示欄１３１５、機器ピース番号選択表示欄１３１６、及びＣＡＤ機器選択表示欄１３１７等が配置されている。これらの選択表示欄１３１１〜１３１７は、図１０に示した下二桁同一符号の各選択表示欄１０１１〜１０１７にそれぞれ相当する部分である。

ここで、機器ピース番号選択表示欄１３１６は、編集画面１３００上の機器名選択表示欄１３１１の右隣に、機器名選択表示欄１３１１で指定された機器名に対応するピース番号を表示し、あるいはユーザにより選択されることで当該ピース番号を設定する。

また、編集画面１３００の右側部分には、機器修正ボタン１３１８、機器追加ボタン１３１９、機器削除ボタン１３２０、機器移動ボタン１３２１、表示範囲選択表示欄１３２３、鉛直方向表示範囲選択表示欄１３２４、及び再描画・機器配置データ更新ボタン１３２２等が配置されている。これらの要素１３１８〜１３２４は、図１０に示した下二桁同一符号の各要素１０１８〜１０２４にそれぞれ対応している。なお、編集画面１３００の下端部には、評価算出ボタン１３３１が配置され、当該評価算出ボタン１３３１が選択されることで、評価計算起動部１２６の機能が実現される。

また、図１４は、機器属性データ編集用の編集画面１４００の具体的な画面表示例を示している。この編集画面１４００は、図１０（ｂ）に示した機器属性データ編集用の編集制御部１０００ｂに対応するものであり、図１３のメインの編集画面１３００から切替表示又はウィンドウ表示されるサブ画面として構成されている。

図１４に示すように、編集画面１４００には、属性情報選択表示欄１４０１が配置され、メインの編集画面１３００に入っていない多様な属性情報が入力される。この属性情報選択表示欄１４０１は、図１０（ｂ）に示した製品情報選択表示欄１０３１、騒音情報選択表示欄１０３３（騒音の音圧情報のみ）、及び制約条件情報選択表示欄１０３４に対応する部分である。

また、図１５の編集画面１５００には、干渉禁止エリアを編集、表示する干渉禁止エリア情報選択表示欄１５０１が示されている。図１５（ａ）は、機器の干渉禁止エリアを示すイメージ図で、図１５（ｂ）は、干渉禁止エリア及び騒音エリアを設定する際の画面例である。

すなわち、干渉禁止エリア情報選択表示欄１５０１では、図１５（ｂ）の画面を通じて、直方体の機器の各面からの距離を設定することにより、図１５（ａ）に示すような３次元的な干渉禁止エリアを画面上で表現する。なお、図１５（ａ）は３次元的なエリアを相当したイメージ図であり、実際の描画画面では、２次元で表現されるため、上面・下面からの距離を設定することで３次元的に干渉禁止エリアが表現される。

ここで、図１５（ｂ）に示す通り、干渉禁止エリアは、「トレランス」と称されており、機器に必要な余裕スペースの意味で使用され、具体的には、これは機器のメンテナンスに必要なメンテナンススペース、内部部品を取り出すための引き抜きスペース、計器を確認し、またバルブ・端子箱を操作するためのアクセススペースなどに相当する。

また、その他にも、干渉禁止エリアとして、各種法規に基づくスペースがあり、図１５（ｂ）中、「ルール」と設定されているように、ルール毎に当該エリアの設定が可能となっている。例えば、消防法の規定では、危険物施設と許可・届出を要する高圧ガス設備との間に、離隔距離を確保する必要があるため、所定のルールに対応させて、そのスペースを設定する。なお、機器によっては、法規に該当せず、設定したルールを利用しない場合もあるため、その際は、図１５（ｂ）において、「このルールを利用する」というチェックボックスをオフにするよう選択される。

（５）機器配置データの具体的な処理
以上のような構成を有する図１３の編集画面によれば、次のようにして機器配置データが編集される。

まず、編集画面１３００において、機器名選択表示欄１３１１は、機器配置データベース１３２から機器配置データを読み込んで、機器名をプルダウンメニュー表示する。さらに、機器ピース番号選択表示欄１３１６は、機器名選択表示欄１３１１で指定された機器名に対応するピース番号を機器配置データベース１３２から読み込んで、当該ピース番号をプルダウンメニュー表示する。あるいは、ユーザに選択させることで対応するピース番号を設定する。なお、ピース番号の初期値は１である。

また、機器名選択表示欄１３１１によるプルダウンメニューから機器名が選択されると、機器配置選択表示欄１３１３、機器形状寸法選択表示欄１３１４、及び従属先建屋選択表示欄２３１５は、機器の配置座標や角度、形状及び寸法、従属先の建屋名等をそれぞれ表示し、ユーザにより選択されることで修正される。なお、従属先の建屋とは、機器がその建屋内に配置される場合、機器が当該建屋と一体的に移動することを意味する。

また、機器属性編集選択表示欄１３１２に付随する配色選択表示欄１３１２ａにより、機器の配色を表示し、修正することも可能である。なお、同一の機器名を有する複数のピース番号は、機器の単位で、まとめて配色を変更することができる。

さらに、機器属性編集選択表示欄１３１２に付随するグループ選択表示欄１３１２ｂにより、複数の機器にグループ名を付けてグループ登録可能である。このグループ選択表示欄１３１２ｂでは、過去に登録されたグループのグループ名をプルダウンメニュー表示して、グループ名が選択されると、当該グループの機器を、例えば、輪郭を色つきの太線で表示するなどの形式で描画画面上にハイライト表示させる。なお、この場合、描画画面にハイライト表示された機器グループをグループ単位で移動させることも可能である。

また、編集画面１３００の機器属性編集選択表示欄１３１２により、機器属性編集用の編集画面１４００が表示されると、この編集画面１４００上の属性情報選択表示欄１４０１により、機器の重要度・移動可能度・コスト・コスト単位、ベンダー名・モータ個数・アンカーボルト個数・埋め込み金物個数などが表示され、選択されることで修正することができる。これらの情報は、利用者指定範囲データ編集時に、簡易物量集計を行う場合に役立つ情報である。

また、編集画面１３００のＣＡＤ機器選択表示欄１３１７は、ＣＡＤ変換部１５０と連携して、指定された機器を、２次元ＣＡＤ機器図面シンボルや３次元機器モデルに変換して表示する。このようなＣＡＤデータの取得は、例えば、機器配置データにおいて、機器名に対し、２次元ＣＡＤ機器図面シンボルデータベース１６０や３次元ＣＡＤ機器モデルデータベースで使用されている機器番号を予め関連付けておくなどの手法により、実現可能である。

また、ＣＡＤデータの具体的な表示手法としては、レイアウト編集部１２０を実現するアプリケーションプログラムとは別のアプリケーションプログラムを起動して表示させたり、あるいはまた、データベースを完全にコントロールする形で、表示プログラムをレイアウト編集部１２０のプログラムと一緒に開発してもよい。いずれにせよ、機器をＣＡＤ表示することにより、設計者は、レイアウト設計の概観をより直感的に容易に把握することができるため、以降のレイアウト編集作業において、空間的な認識ミスを回避することが可能となる。

機器属性データ編集用の編集画面１４００、機器配置選択表示欄１３１３、機器形状寸法選択表示欄１３１４、従属先建屋選択表示欄１３１５、機器ピース選択表示欄１３１６等における変更内容は、機器修正ボタン１３１８が選択されることにより、変更後のデータとして確定される。

また、機器追加ボタン１３１９、機器削除ボタン１３２０や機器移動ボタン１３２１により、新しい機器に関するデータを追加したり、不要な機器に関するデータを削除するたり、機器を移動させたりすることができる。さらに、機器配置データ編集用の編集画面１３００中で編集された機器配置データに応じて、再描画・機器配置データ更新ボタン１３２２が選択されることにより、当該機器配置データが再描画されると共に、機器配置データベース１３２を更新することができる。

さらに、本実施形態では、編集画面１３００の鉛直方向表示範囲選択表示欄１３２４において、鉛直方向の最小値と最大値を選択することができるので、鉛直方向の所定の範囲内の機器を表示することができる。すなわち、鉛直方向表示範囲選択表示欄１３２４において、鉛直方向の最小・最大値を変更すれば、後述する描画画面においても、描画される画面範囲が変更される。但し、実際に描画画面に描画されるのは２次元のレイアウトであるため、鉛直方向の値を変更しても、鉛直方向表示範囲内であれば描画に変更は生じない。

（６）描画画面例
（６−１）１階面の建屋
次に、図１７を参照して、機器配置データ編集用の描画画面１７００の具体的な画面表示の一例について説明する。なお、図１７では、１階面の建屋内に複数の機器が配置されている場合の機器配置データのレイアウトを示している。

図１７に示す通り、この描画画面１７００は、レイアウト全範囲１７１０の中に、建屋１７２０が表示されると共に、複数の機器１７３０が表示されている。そして、編集中の機器１７３０については、名称ラベル１７４１、配置点１７４２、配置方向矢印１７４３、ピース番号１７４４、干渉禁止エリア範囲１７５０、騒音エリア範囲１７６０等が強調表示されている。

この場合、干渉禁止エリア範囲１７５０については、機器の施工性やメンテナンス性を考慮して範囲を決定する。この干渉禁止エリア範囲１７５０は、上述した通り、例えば、機器を構成する６面からの距離の入力によって表示できる。また、騒音エリア範囲１７６０は、例えば、機器の音圧レベルと、コンター表示の境界としての音圧レベルの差と、機器の断面面積から境界音圧レベルに至る距離を計算することにより表示できる。なお、干渉禁止エリア範囲及び騒音エリア範囲は、機器の範囲に関する属性情報の一例に過ぎず、他にも、機器の範囲として、多種多様な属性情報を同様に表現可能である。

（６−２）複数階面の建屋
次に、図１８〜２０を参照して、複数の階面を有する建屋を例に挙げた機器配置データ編集用の描画画面について、以下に説明する。なお、図１８及び１９は、上述した描画制御部１１００によりインタフェース部１１０の描画画面に描画されるレイアウトを模擬したイメージ図であり、実際には図２０に示すような２次元でのレイアウトが描画される。

まず、図１８のイメージ図を説明すると、１階面の床の高さを０ｍとし、その階には機器１１、１２、１３、１４が設置されている。また、２階面の床の高さを８ｍとしており、その階には機器２１、２２、２３が設置されている。ここで、機器１４は、１階面に設置されているが、背丈の高い機器であり、上部は８ｍの２階面よりも上に突出する。また、機器１３、１４はタンクであるため、円筒形の形状をし、その他の機器は直方体で表現される。

図１９は、図８のイメージを鳥瞰、かつ、２次元で表現したものであり、Ｘ−Ｙの座標は、２階面と１階面とで共通する。すなわち、１階面の機器１１、１２、１３、１４、２階面の機器２１、２２、２３が、それぞれ２次元で表現され、機器１４は、２階面にも現れている。

ここで、上記図１８及び１９のイメージ図から、図１３の編集画面１３００の鉛直方向表示範囲選択表示欄１３２４において、鉛直方向の高さを６ｍ（最小値）から１０ｍ（最大値）に設定した場合と、鉛直方向の高さ０ｍ（最小値）から５ｍ（最大値）に設定した場合に、描画制御部１１００により生成された描画画面は図２０（ａ）及び（ｂ）の通りとなる。すなわち、図２０（ａ）に示す通り、高さ６ｍ〜１０ｍに２階面では、機器２１、機器２２、機器２３、及び、１階面に配置され２階面にまで突出する機器１４が配置されたレイアウトが描画される。また、図２０（ｂ）に示す通り、高さ０ｍ〜５ｍに相当する１階面には、機器１１、機器１２、機器１３及び機器１４が配置されたレイアウトが描画される。

また、図３３は、１階面に配置された機器１４の高さが、２階面に届くほど大きくないが、そのメンテナンススペースが２階面を超える場合を考慮した描画画面例である。この図３３に示される描画画面は、編集画面上の干渉禁止エリア情報選択表示欄１５０１により、２階面を超える余裕スペース（例えば、メンテナンススペース）として干渉禁止エリアが設定され、この情報を踏まえ、描画制御部１１００により、機器本体が表示範囲にない場合であっても、表示範囲内における当該干渉禁止エリアが描画される。この際、描画制御部１１００は、鉛直方向の設定範囲外の機器を、特定の色（輪郭、塗り潰し）で描画することにより差異を顕著に表現する。

（６−３）複数のピースからなる機器
次に、複数のピースを組み合わせることで形成される機器の描画画面について、図２１を参照して以下に説明する。図２１（ａ）は、複数のピース番号１〜５の直方体により構成される機器１のイメージ図であり、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）が実際に画面上で表示される描画画面である。

図２１（ａ）に示す通り、複数のピース番号１〜５の直方体からなる機器は、描画制御部１１００において、上述した図１２のフローチャートがピース番号１〜５毎に繰り返されることで生成される。図２１（ａ）で言えば、機器１は、ピース番号１の直方体に対して、ピース番号２、３、４、５の直方体が取り付けられている。ここで、ピース番号２には、外部からの配管やケーブルと接続するための取り合い点が模擬されている。

また、描画制御部１１００により実際に描画される描画画面では、図２１（ｂ）の通り、図２１（ａ）の図が２次元で表現され、各ピース番号１〜５の配置が直感的に把握できるよう表現されている。なお、ピース番号２には、配管・ケーブルが接続される予定であり、２次元においてもそれが表現されている。

また、ピース番号５には、ピース番号１の下面に取り付けられいるため、当該ピース番号５は点線で描画される。なお、上述したように、図２１のような複数のピースから構成される機器では、編集画面１３００上の操作により、各ピースを単独で移動・回転・サイズ変更することが可能であると共に、それらを組み合わせた機器１として移動、回転させることも可能である。

［２．２．３．機器接続要素データ編集処理］
（１）編集制御部の構成
図２２は、機器接続要素データ編集部１２３による機器接続要素データ編集処理用の編集制御部の機能構成例を示す図であり、図２２（ａ）は機器接続要素データ編集用の編集制御部２２００ａ、図２２（ｂ）は接続属性データ編集用の編集制御部２２００ｂをそれぞれ示している。

図２２の（ａ）に示すように、機器接続要素データ編集用の編集制御部２２００ａは、まず、接続名を表示し、選択されることで名称変更する接続名選択表示欄２２１１と、接続名選択表示欄２２１１で指定された接続の属性に関する接続属性データに対して編集したい機能を選択させ、接続属性データ編集用の編集制御部２２００ｂを表示する接続属性編集選択表示欄２２１２を有する。

また、接続名選択表示欄２２１１で指定された接続の様式（配管・ケーブルなど）を表示し、かつ修正する接続様式選択表示欄２２１３と、接続名選択表示欄２２１１で指定された接続の接続レベルを表示し、かつ修正する接続レベル選択表示欄２２１４を有する。機器接続要素データ編集用の編集制御部２２００ａは、また、接続名選択表示欄２２１１で指定された接続について、上流接続機器の名称と接続ポート、下流接続機器の名称と接続ポートを表示し、かつ修正する接続先機器選択表示欄２２１５と、接続名選択表示欄２２１１で指定された接続が他の接続と干渉可能か否かを選択させる干渉可否選択表示欄２２１６を有する。

さらに、本実施形態の特徴的な構成として、接続名選択表示欄２２１１で指定された上流接続機器、下流接続機器のピース番号を表示し、あるいはユーザにより選択させることで設定する接続ピース番号選択表示欄２２１７を備えている。すなわち、この接続ピース番号選択表示欄２２１７は、接続名選択表示欄２２１１で指定された上流及び下流の接続機器のピース番号を表示すると共に、接続先の上流及び下流の機器に対して、ユーザからの入力によりピース番号を設定することができる。

機器接続要素データ編集用の編集制御部２２００ａは、また、描画画面上で、接続名選択表示欄２２１１で指定された機器接続要素を、修正、追加、削除、移動するために、インタフェース部１１０に表示された修正ボタン、追加ボタン、削除ボタン、及び移動ボタンを介して入力を受け付け、各種操作を実行する接続修正手段２２１８、接続追加手段２２１９、接続削除手段２２２０、接続移動手段２２２１を有する。ここで、接続修正手段２２１８は、指定された機器接続要素を、修正ボタンからの修正入力を受け付けると、接続属性データ編集用の編集制御部２２００ｂ、接続様式選択表示欄２２１３、接続レベル選択表示欄２２１４、接続先機器選択表示欄２２５、及び干渉可否選択表示欄２２１６で設定された内容により修正する。

機器接続要素データ編集用の編集制御部２２００ａは、また、インタフェース部１１０の更新ボタンを通じた入力を受け付けることで、編集制御部２２００ａ上で編集された機器接続要素の位置や寸法に関するデータを取得し、機器接続要素データの編集結果として機器接続要素データベース１３３に反映させる機器接続要素データ更新手段２２２２を有する。

機器接続要素データ編集用の編集制御部２２００ａは、また、表示範囲をレイアウト全範囲（敷地エリア全体）とするか、あるいは、建屋範囲とするかのいずれかを選択させると共に、その表示範囲の表示角度を変更する表示範囲選択表示欄２２２３を有する。この表示範囲選択表示欄２２２３は、編集制御部２２００ａ上で表示範囲変更部１２８の機能を実現する手段であり、例えば、レイアウト全範囲の描画画面と、前述した建屋範囲の描画画面との間における表示範囲の切替、及び建屋範囲の描画画面の表示角度の変更を行う。また、本実施形態では、表示範囲の鉛直方向の制限値として、Ｚ方向の上下限値を選択させ、入力に応じて当該Ｚ方向の範囲で表示範囲に設定する鉛直方向表示範囲選択表示欄２２２４を有する。

そして、図２２（ｂ）に示すように、接続属性データ編集用の編集制御部２２００ｂは、まず、接続名選択表示欄２２１１で指定された接続について、断面の幅・高さ・重量・コストなどの製品情報を表示し、かつ修正する製品情報選択表示欄２２３１を有する。また、接続名選択表示欄２２１１で指定された接続について、最適化計算に必要な制約条件の情報を表示し、かつ修正する制約条件情報選択表示欄２２３２を有する。

接続属性データ編集用の編集制御部２２００ｂは、また、接続名選択表示欄２２１１で指定された接続の接続経路名とその制御点（ノード）の情報を表示し、かつ修正する接続経路名選択表示欄２２３３を有する。

なお、図２２に示すような編集制御部２２００ａ、２２００ｂによる機器接続要素データの編集処理の結果は、インターフェイス部１１０上に表示される更新ボタンからの入力を受け付けることで、編集制御部２２００ａの機器接続要素データ更新手段２２２２により、更新された機器接続要素データとして、機器接続要素データベース１３３に格納される。

（２）描画制御部の構成
次に、上述した編集制御部２２００で編集された機器接続要素データのレイアウト設計を描画画面に描画する描画制御部２３００の構成について、図２３を参照して以下に説明する。図２３は、インタフェース部１１０の描画画面に、機器接続要素データを描画させる描画制御部２３００の機能構成例を示す図を示している。

図２３に示すように、機器接続要素データ用の描画制御部２３００は、記憶部１３０の機器接続要素データベース１３３から、機器接続要素データに関する仕様、配置座標、サイズ等を描画用に読み込む読込手段２３１１を有する。また、編集制御部２２００ａの表示範囲選択選択欄２２２３を通じて、表示範囲が建屋に設定されているか否かを判定する表示範囲判定手段２３１２を有する。

描画制御部２３００は、また、表示範囲判定手段２３１２により表示範囲が建屋に設定されていると判定された場合に、当該建屋内に、機器接続要素データベース１３３から読込手段２３１１を通じて読み込んだ機器接続要素が配置されているかを判定する機器接続要素判定手段２３１３を有する。

描画制御部２３００は、また、上述した編集制御部２２００の各種処理により生成された機器接続要素のレイアウト設計データを描画画面に描画する描画手段２３１４を有する。この描画手段２３１４は、鉛直方向表示範囲選択表示欄２２２４により設定された鉛直方向の表示範囲（Ｚ方向の上下限値内）で、描画画面に機器接続要素のレイアウト設計データを描画する。

さらに、描画制御部２３００は、描画手段２３１４により描画される機器接続要素名が接続名選択表示欄２２１１で指定された機器名であるかを判定する接続名判定手段２３１５と、この機器をインタフェース部１１０の描画画面に実際に表示する表示手段２３１６を有している。この表示手段２３１６は、接続名判定手段２３１５により、接続名が指定された接続要素であると判定された場合に、当該接続要素の表示態様を変更する（例えば、配色を変更する等して強調表示する）。なお、描画画面において、表示手段２３１６により、機器接続要素データを表示する場合、機器配置データ編集用の描画制御部１１００により描画された機器配置データが既に表示されている。

（３）機器接続要素データのレイアウト設計フロー
次に、図２４を参照して、機器接続要素データベース１３３に格納された機器接続要素データを読み込み、描画画面上に機器接続要素を表示する場合の表示処理手順を以下に説明する。なお、この図２４に示すように、機器接続要素の表示は、機器接続要素データベース１３３中における機器接続要素のレコード単位のループ処理（ＬＯＯＰ）として次のように行われる。

まず、機器接続要素データベース１３３中から、読込手段２３１１が、レコード順に、各機器接続要素に関するレコードを読み込み（Ｓ２４０１）、そして、当該機器接続要素のレコード中に登録された接続先機器名、接続ピース番号及び接続ポート、接続経路名及びノードを読み込む（Ｓ２４０２）。ここで、表示範囲判定手段２３１２が、表示範囲として建屋範囲が指定されているかを判定し（Ｓ２４０３）、指定されている場合（Ｓ２４０３のＹＥＳ）には、機器接続要素判定手段２３１３が、読み込んだ接続要素がその指定された建屋範囲内に配置されているかを判定する（Ｓ２４０４）。

指定された建屋範囲内に接続要素が配置されている場合（Ｓ２４０４のＹＥＳ）にのみ、描画手段２３１４は、機器要素の長さ、幅、高さ、配置角度に加え、当該機器接続要素の接続先機器名、接続ピース番号及び接続ポートを用いて、機器接続要素の形状を生成する（Ｓ２４０５）。また、表示範囲として建屋範囲が指定されていない場合（Ｓ２４０３のＮＯ）には、そのまま、当該機器接続要素形状を生成する（Ｓ２４０５）。

そして、接続名判定手段２３１５により、当該機器接続要素の接続名が、接続名選択表示欄２２１１で指定された接続名であると判定される場合には（Ｓ２４０６のＹＥＳ）、表示手段２３１６が、例えば、描画画面において、当該機器接続要素の強調表示を行う（Ｓ２４０７）。

当該機器接続要素データ中に登録された全ての機器接続要素に関するレコードについて以上のループ処理を繰り返した後、未表示の機器接続要素がなくなった時点で処理を終了する。なお、機器接続要素データ編集処理の途中に編集制御部２２００ａ上で機器接続要素の追加、修正、削除、移動が行われた場合の描画画面の変更表示においては、当該機器接続要素について機器接続要素データベース１３３を更新した後、当該機器接続要素のレコードについてのみ上記のループ処理を行う。

（４）編集画面例
次に、機器接続用データ編集用の編集描画例について、図２５を参照して以下に説明する。図２５は、機器接続要素データ編集用の編集画面２５００の具体的な画面表示例を示している。この編集画面２５００は、図２２（ａ）に示した機器接続要素データ編集用の編集制御部２２００ａに相当するものであり、上端部に表示されたタブ２５０１により、前述した建屋データや機器配置データ編集用の編集画面９００、１３００、及びその他の複数の制御画面と切替表示されるようになっている。

図２５に示すように、編集画面２５００の中央から左側部分には、接続名選択表示欄２５１１、接続属性編集選択表示欄２５１２、接続様式選択表示欄２５１３、接続レベル選択表示欄２５１４、接続先機器選択表示欄２５１５、及び干渉可否選択表示欄２５１６等が配置されている。これらの選択表示欄２５１１〜２６１６は、図２２に示した下二桁同一符号の各選択表示欄２２１１〜２２１６にそれぞれ対応する部分である。

ここで、本実施形態では、編集画面２５００上に、接続先機器選択表示欄２５１５の上流接続機器、下流接続機器のそれぞれに対して、ピース番号を表示し、あるいはユーザにピース番号を選択させる接続ピース番号選択表示欄２５１７が配置されている。この編集画面２５００上の接続ピース番号選択表示欄２５１７は、図２２に示した接続ピース番号選択表示欄２２１７に対応する。

また、編集画面２５００の右側部分には、接続修正ボタン２５１８、接続追加ボタン２５１９、接続削除ボタン２５２０、接続移動ボタン２５２１、表示範囲選択表示欄２５２３、鉛直方向表示範囲選択表示欄２５２４、及び再描画・機器接続要素データ更新ボタン２６２２等が配置されている。これらの要素２５１７〜２５２１は、図２２に示した下二桁同一符号の各要素２２１８〜２２２４にそれぞれ対応する。編集画面２５００の下端部には、評価算出ボタン２５３１が配置されている。この評価算出ボタン２５３１は、評価計算起動部１２６の機能を実現する。

また、図２６は、接続属性データ編集用の編集画面２６００の具体的な画面表示例を示している。この編集画面２６００は、図２２（ｂ）に示した接続属性データ編集用の編集制御部２２００ｂに相当するものであり、図２５のメインの編集画面２５００から切替表示又はウィンドウ表示されるサブ画面として構成されている。

図２６（ａ）に示すように、編集画面２６００ａには、断面情報選択表示欄２６１１が配置され、接続断面に関する複数の属性情報を入力するように構成されている。この断面情報選択表示欄２６１１は、図２２に示した製品情報選択表示欄２２３１と制約条件情報選択表示欄２２３２に相当する部分である。また、図２６（ｂ）に示すように、編集画面２６００ｂには、接続経路名選択表示欄２６１２が配置され、機器接続経路の接続経路名とその制御点の情報が入力されるよう構成されている。この接続経路名選択表示欄２６１２は、図２２に示した接続経路名選択表示欄２２３３に相当する部分である。

（５）機器接続要素データの具体的な処理
以上のような図２５に示した編集画面２５００によれば、次のようにして機器接続要素データが編集される。

まず、編集画面２５００において、接続名選択表示欄２５１１は、機器接続要素データベース１３３から機器接続要素データを読み込んで、接続名をプルダウンメニュー表示する。さらに、接続ピース番号選択表示欄２５１７において、機器接続要素データベース１３３から、接続名選択表示欄２５１１で指定された接続名に対応するピース番号を読み込んで、このピース番号をプルダウンメニュー表示する。あるいは、ユーザに選択させることで対応するピース番号を設定する。なお、ピース番号の初期値は１である。

また、接続名選択表示欄２５１１によるプルダウンメニューから接続名が選択されると、接続様式選択表示欄２５１３、接続レベル選択表示欄２５１４、及び接続先機器選択表示欄２５１５により、配管やケーブルなどの接続様式、接続レベル、上流側と下流側の各接続先の機器名等をそれぞれ表示し、ユーザにより選択されることで修正される。ここで、接続先機器選択表示欄２５１５で表示されるポートは、前面、背面、左面、右面に加えて、上面、下面があり、任意に選択することができる。

また、接続属性編集選択表示欄２５１２に付随する配色選択表示欄２６１２ａにより、機器接続要素の配色を表示し、修正することも可能である。なお、同一の接続名を有する複数のピース番号は、機器の単位で、まとめて配色変更することができる。

また、編集画面２５００の接続属性編集選択表示欄２５１２が選択されることにより、編集画面２６００が表示されると、この編集画面２６００上の断面情報選択表示欄２６１１により、接続断面の幅・高さ・単位長さあたりの重量や、単位長さあたりのコスト・コスト単位等を表示し、選択されることで修正することができる。これらの情報は、利用者指定範囲データ編集時に、簡易物量集計を行う場合に役立つ情報である。

接続属性データ編集用の編集画面２６００、接続様式選択表示欄２５１３、接続レベル選択表示欄２５１４、及び接続先機器選択表示欄２５１５等における変更内容は、接続修正ボタン２５１８が選択されることにより、変更後のデータとして確定する。

また、接続追加ボタン２５１９、接続削除ボタン２５２０や接続移動ボタン２５２１により、新しい機器接続要素に関するデータを追加したり、不要な機器接続要素に関するデータを削除したり、機器接続要素を移動したりすることができる。さらに、編集画面２５００中で編集された機器接続要素データに応じて、再描画・機器接続要素データ更新ボタン２５２２が選択されることにより、描画画面における機器接続要素を再描画すると共に、機器接続要素データベース１３３を更新することができる。

さらに、機器配置データ編集用の場合と同様に、本実施形態では、編集画面２５００の鉛直方向表示範囲選択表示欄２５２４において、鉛直方向の最小値と最大値を選択することができるので、鉛直方向の所定の範囲内の接続要素を表示することができる。すなわち、鉛直方向表示範囲選択欄２５２４において、鉛直方向の最小・最大値を変更すれば、後述する描画画面においても、描画される画面範囲が変更される。但し、実際に描画画面に描画されるのは２次元のレイアウトであるため、鉛直方向の値を変更しても、鉛直方向表示範囲内であれば描画に変更は生じない。

（６）描画画面例
（６−１）３次元的な機器間接続
次に、機器接続要素データ編集用の描画画面の具体的な画面表示の一例について、図２７を参照して以下に説明する。図２７は、ＸＹＺの三成分を用いて、上流の機器１と下流の機器２の間を繋ぐよう、配管、ケーブルである機器接続要素が描画されたイメージ図である。

この図２７に示す通り、機器接続要素データ編集用の描画制御部２３００は、上記編集制御部２２００により設計された機器接続要素データを、接続元である上流機器１から接続先である下流の機器２へ接続するよう描画する。より詳細には、直方体を構成する機器の各面の中央に設けられた代表点を用い、二つの機器間で当該代表点同士を接続するよう機器接続要素が描画される。

特に、本実施形態では、前記機器配置データ編集部１２２により機器配置データのレイアウトを設計する上で、機器のサイズとして長さ、幅方向に加えて、鉛直高さ方向の情報を読み込んでいるので、機器の上面・下面を接続箇所とできるように改良されている。そのため、図２７では、機器１の上面から、機器２の右面に接続するよう機器接続要素が描画されている。

ここで、図２７のイメージ図を実際の描画画面で表した場合には、図２８のように表現される。すなわち、図２８に示す通り、２次元で機器１から機器２への接続が表現され、さらに、上流の機器１から下流の機器２への方向を示すため、機器接続要素には接続先の機器２に向かう矢印が表現されている。また、描画制御部２３００は、３次元で機器接続要素を認識し、２次元で描画しているので、機器接続要素の始端を機器１の上面の代表点に繋ぐよう描画している。

なお、ケーブルには流れ方向の概念はないが、中央制御室の電気盤を上流機器とし、ケーブル接続先の現場盤を下流機器とすれば、方向を加えた接続の関係を示すことができる。また、配管には内部流体の流れ方向があるため、その方向を示す際も矢印が使用される。もちろん、方向の矢印を非表示にすることも可能である。

（６−２）複数階面の建屋
次に、図２９〜３３を参照して、複数の階面を有する建屋を例に挙げた機器接続要素データ編集用の描画画面について、以下に説明する。なお、ここでは、機器配置データ編集用の描画画面として例に挙げた図１８〜２０において、当該図面における機器間を繋ぐよう機器接続要素が描画された画面例について説明する。

図１８のイメージに対応する図２９は、機器１１と機器２３との間が機器接続要素により繋がるイメージ図であり、当該機器接続要素である配管が、機器１１の上面に敷設され、機器２３の右面に接続している。なお、図３０は、図２９のイメージに対応するものである。

そして、図３１は、図２０の描画画面に対応するものであり、機器１１と機器２３間の接続要素は、図３１（ａ）に示す通り、描画制御部２３００により、高さ６ｍ〜１０ｍに２階面に相当する描画画面において、下の１階面から上がった後、Ｘ−Ｙ面を辿って、機器２３に接続するように描画されている。一方、図３１（ｂ）に示す通り、高さ０ｍ〜５ｍに相当する描画画面では、機器１１から敷設された接続要素が、上の２階面に上昇するよう描画されている。

また、図３２（ａ）は、図３１（ａ）の高さ６ｍ〜１０ｍの２階面において、１階面に配置された接続元の機器１１を模擬的に表現した描画画面である。図３２（ｂ）は、図３１（ｂ）の高さ０ｍ〜５ｍの１階面において、２階面に配置された接続先である機器２３を模擬的に表現した描画画面である。

すなわち、この図３２に示す通り、描画制御部２３００は、同じ建屋内であるが、編集制御部２２００の鉛直方向表示範囲選択表示欄２２２４で設定された表示範囲にない接続先又は接続元の機器に対しても同じ表示範囲に描画することができる。つまり、図３２（ａ）では、機器２３に繋がる機器１１を、図３２（ｂ）では機器１１に繋がる機器２３を、鉛直方向表示範囲選択表示欄２２２４で設定された鉛直方向の範囲外でも表現する。

また、描画制御部２３００は、鉛直方向の設定範囲外の機器を、特定の色（輪郭、塗り潰し）で描画することにより差異を顕著に表現する。さらには、機器接続要素についても、表示範囲外であれば、図３２（ｂ）に示すように、描画制御部２３００は破線で描画する等により、範囲外を特別に表現する。

なお、鉛直方向の範囲外の接続先又は接続元の機器を表示するか否かは、図示しないが、編集画面２５００上において、オプションで選択できる。

［２．３．評価計算処理の詳細］
次に、評価計算部１４０による評価計算処理について説明する。なお、評価計算部１４０は、予め設定されたアルゴリズムによりレイアウト設計データの状態値計算や繰り返し最適計算を含む評価計算処理を行い、得られた計算結果をインタフェース部に画面表示させる手段である。上述した通り、この評価計算部１４０は、比較部１４１とアニメーション部１４２を備えている。

この評価計算部１４０における評価計算処理は、次のように行われる。まず、比較部１４１は、編集毎にレイアウト編集部１２０からログ出力されたレイアウト設計データ（ログデータ）１８２１と、過去に作成されて記憶部１３０に格納されているレイアウト設計データ（過去データ）１８２２と、最適計算部による繰り返し最適計算の結果として得られたレイアウト設計データ（最適計算データ）１８２３、という３種類のデータを実績データセット１８２４として取り扱う。

そして、このような実績データセット１８２４を用いて、当該比較部１４１において、複数の実績データを重ね合わせて比較表示や、各レイアウト設計データの状態について、状態値計算を行い、その計算結果をグラフ表示し、アニメーション部１４２を介して、レイアウト経過を連続表示させる。

ここで、実績データセット１８２４の各レイアウト設計データに対して、比較部１４１にて行う２種類の実施例を、図３４〜３８を参照して、以下に説明する。

［２．３．１．コスト計算による評価計算処理］
まず、実績データセット１８２４を構成する各レイアウト設計データに対するコストを評価値として算出し、比較する実施例について説明する。

図３４に示す通り、この比較部１４１は、実績データセット１８２４の各レイアウト設計データに対して、機器間を接続する機器接続要素の距離を算出する距離算出手段１４１１を有している。比較部１４１は、また、距離算出手段１４１１により算出された距離に対して、コストを乗算することで評価値を算出するコスト評価値算出手段１４１２と、当該コスト評価値算出手段１４１２により算出された実績データセット１８２４の各レイアウト設計データの評価値を対比するコスト対比手段１４１３を有している。

ここで、図３５のイメージ図を参照して、この比較部１４１による機器接続要素の距離とコストを用いた評価値計算処理について説明する。

まず、距離算出手段１４１１は、下記に示す［数１］の通り、ＸＹＺの三成分で構成される（描画上は２次元）機器間を繋ぐ配管、ケーブル等の機器接続要素の距離を、成分別に算出し、それらを加算することで全体の長さを得る。なお、始点の面の点から、終点の面の点までの距離が算出される（図３５参照）。

［数１］
長さ＝（Ｘ成分長さ）＋（Ｙ成分長さ） ＋（Ｚ成分長さ）

距離算出手段１４１１により距離が算出されると、コスト評価値算出手段１４１２は、下記に示す［数２］の通り、この距離に、単位長さ当たりのコストを乗算することで評価値を得る。なお、単位長さ当たりのコストは、接続要素の属性として事前に定義しておく値であり、機器接続要素データに接続要素の属性として格納され、上述した接続要素の編集画面にて値を修正することができる。

［数２］
評価値（コスト）＝（長さ）×（単位長さ当たりのコスト）

そして、コスト対比手段１４１３は、各レイアウト設計データのコストに基づく評価値を対比し、対比結果を、アニメーション部１４２等を介して、インタフェース部１１０に出力する。また、この対比結果を、設定範囲毎にファイルに格納する。なお、オプションにより、距離算出手段１４１１では、ＸＹＺ成分での計算の他に、ＸＹ成分のみの計算を行うことも可能であり、ＸＹ成分により単純に平面上の位置関係を把握することもできる。

［２．３．２．干渉面積（体積を含む）計算による評価計算処理］
次に、実績データセット１８２４を構成する各レイアウト設計データに対して、当該レイアウト内での機器同士、あるいは機器と余裕スペース等の干渉禁止エリアとの干渉面積を評価値として算出し比較する実施例について説明する。

図３６に示す通り、比較部１４１は、実績データセット１８２４の各レイアウト設計データにおける、２次元における機器同士の干渉面積（機器と余裕スペース等の干渉禁止エリアとの干渉面積を含む。以下、同様。）、又は３次元における機器同士の干渉体積（機器と余裕スペース等の干渉禁止エリアとの干渉体積を含む。以下、同様。）を算出する干渉部分算出手段１４２１を有する。

比較部１４１は、また、干渉部分算出手段１４２１により算出された機器同士の干渉面積又は干渉体積を、レイアウト設計データ毎に加算し、当該レイアウト設計データ毎の総干渉面積又は干渉体積を評価値として算出する干渉評価値算出手段１４２２有している。さらに、比較部１４１は、干渉評価値算出手段１４２２により算出されたレイアウト設計データ毎の評価値を対比する干渉対比手段１４２３を有している。

ここで、図３７及び３８のイメージ図を参照して、この比較部１４１によるレイアウト設計データ毎に干渉面積又は干渉体積を算出した評価値計算処理について説明する。

２次元において、まず、干渉部分算出手段１４２１は、図３７に示す通り、レイアウト設計データを構成する複数の階面毎の機器同士の干渉部分を計算する。すなわち、干渉部分算出手段１４２１は、予め設定した鉛直方向の範囲に存在する機器に対して干渉部分の計算を行う。

図３７で言えば、高さ０ｍから５ｍの中に入る１階面の機器群と、高さ６ｍから１０ｍの中に存在する２階面の機器群について、それぞれ干渉部分を計算する。ここで、２階面では、機器２３が移動して、機器１４に干渉しているため、その干渉面積が計算される。一方、１階面では、いずれの機器も他の機器に干渉していないため、重なり面積はゼロである。

次に、干渉評価値算出手段１４２２は、全ての機器に対して、干渉部分算出手段１４２１により算出された干渉面積の合計値を評価値として算出する。干渉対比手段１４２３は、レイアウト設計データ毎に算出された評価値を対比し、対比結果をアニメーション部１４２等を介して、インタフェース部１１０に出力する。他の評価計算と同様、この出力結果も設定範囲ごとにファイルに格納でき、後から確認することができる。

なお、図３８は、レイアウト設計データを３次元で認識場合の機器同士の干渉体積を示すイメージ図である。ここでは、干渉部分算出手段１４２１が、機器同士の干渉体積を算出する以外、２次元の場合と処理を共通にするため、説明を省略する。なお、干渉部分算出手段１４２１は、図３８に示すように、機器が円筒である場合には、外形を直方体に変換して干渉の体積を算出している。

以上のような本実施形態によれば、諸条件を考慮して設計した具体的なルートを２次元表示することで直感的にユーザに対して把握させることができると共に、ピースを用いて機器の詳細な構成を表示し、３次元的に機器同士の接続及び機器スペースを考慮したレイアウトを設計可能なレイアウト設計支援システム、その制御方法及び制御プログラムを提供することができる。これにより、２次元で描画したレイアウトを３次元ＣＡＤを使用して３次元に表現する場合よりも、設計者の負担を低減させることが可能となる。

また、３次元で機器同士の接続を認識することができるので、例えば、階を跨いだ配管・ケーブルの総長、及びコストを算出する各レイアウトの評価計算を行うことが可能となる。さらに、機器の干渉スペースを３次元で認識することができるので、建屋内外の機器の干渉スペースを、２次元ベース、３次元ベースのいずれにおいても評価値として算出することが可能となる。このように、設計したレイアウトの評価値を３次元的に算出することができるので、複数のレイアウト候補を、同じ基準の評価計算結果で比較し、より優れたレイアウトを選択することが可能となり、レイアウト設計のデザインレビュー業務に適している。

１００…レイアウト設計支援システム
１１０…インタフェース部
１１１…データ入力部
１１２…データ出力部
１２０…レイアウト編集部
１２１…建屋データ編集部
１２２…機器配置データ編集部
１２３…機器接続要素データ編集部
１２４…機器接続経路データ編集部
１２５…利用者指定範囲データ編集部
１２６…評価計算起動部
１２７…出力形式切替部
１２８…表示範囲変更部
１２９…画面切替部
１３０…記憶部
１３１…建屋データベース
１３２…機器配置データベース
１３３…機器接続要素データベース
１３４…機器接続経路データベース
１３５…利用者指定範囲データベース
１４０…評価計算部
１４１…比較部
１４２…アニメーション部
１５０…ＣＡＤ変換部
１６０…２次元ＣＡＤ機器図面シンボルデータベース
１７０…３次元ＣＡＤ機器モデルデータベース
５００…編集制御部
５００ａ…編集制御部
５００ｂ…編集制御部
５１１…通り芯データ編集選択表示欄
５１２…通り芯名選択表示欄
５１３…通り芯直行方向選択表示欄
５１４…通り芯オフセット値選択表示欄
５１５…通り芯ピース番号表示欄
５１６…通り芯修正手段
５１７…通り芯追加手段
５１８…通り芯削除手段
５１９…通り芯移動手段
５２０…通り更新手段
５２１…表示範囲選択表示欄
５２２…鉛直方向表示範囲選択表示欄
５３１…建屋配置データ編集選択表示欄
５３２…建屋名選択表示欄
５３３…建屋配置選択表示欄
５３４…建屋配置基準点選択表示欄
５３５…建屋ピース番号表示欄
５３６…建屋修正手段
５３７…建屋追加手段
５３８…建屋削除手段
５３９…建屋移動手段
５４０…建屋配置データ更新手段
６００…描画制御部
６００ａ…描画制御部
６００ｂ…描画制御部
６１１…読込手段
６１２…表示範囲判定手段
６１３ａ…通り芯判定手段
６１３ｂ…建屋判定手段
６１４…描画手段
６１５…選択判定手段
６１６…表示手段
１０００…編集制御部
１０００ａ…編集制御部
１０００ｂ…編集制御部
１０１１…機器名選択表示欄
１０１２…機器属性編集選択表示欄
１０１３…機器配置選択表示欄
１０１４…機器形状寸法選択表示欄
１０１５…従属先建屋選択表示欄
１０１６…機器ピース番号表示欄
１０１７…機器選択表示欄
１０１８…機器修正手段
１０１９…機器追加手段
１０２０…機器削除手段
１０２１…機器移動手段
１０２２…機器配置データ更新手段
１０２３…表示範囲選択表示欄
１０２４…鉛直方向表示範囲選択表示欄
１０３１…製品情報選択表示欄
１０３２…干渉禁止エリア情報選択表示欄
１０３３…騒音情報選択表示欄
１０３４…制約条件情報選択表示欄
１１００…描画制御部
１１１１…読込手段
１１１２…表示範囲判定手段
１１１３…機器配置判定手段
１１１４…描画手段
１１１５…機器名判定手段
１１１６…表示手段
１３００…編集画面
１３０１…タブ
１３１１…機器名選択表示欄
１３１２…機器属性編集選択表示欄
１３１２ａ…配色選択表示欄
１３１２ｂ…グループ選択表示欄
１３１３…機器配置選択表示欄
１３１４…機器形状寸法選択表示欄
１３１５…従属先建屋選択表示欄
１３１６…機器ピース番号選択表示欄
１３１７…機器選択表示欄
１３１８…機器修正ボタン
１３１９…機器追加ボタン
１３２０…機器削除ボタン
１３２１…機器移動ボタン
１３２２…再描画・機器配置データ更新ボタン
１３２３…表示範囲選択表示欄
１３２４…鉛直方向表示範囲選択表示欄
１３３１…評価算出ボタン
１４００…編集画面
１４０１…属性情報選択表示欄
１４１１…距離算出手段
１４１２…コスト評価値算出手段
１４１３…コスト対比手段
１４２１…干渉部分算出手段
１４２２…干渉評価値算出手段
１４２３…干渉対比手段
１５００…編集画面
１５０１…干渉禁止エリア情報選択表示欄
１７００…描画画面
１７１０…レイアウト全範囲
１７２０…建屋
１７３０…機器
１７４１…名称ラベル
１７４２…配置点
１７４３…配置方向矢印
１７４４…ピース番号
１７５０…干渉禁止エリア範囲
１７６０…騒音エリア範囲
１８２１…レイアウト設計データ（ログデータ）
１８２２…レイアウト設計データ（過去データ）
１８２３…レイアウト設計データ（最適計算データ）
１８２４…実績データセット
２２００ａ…編集制御部
２２００ｂ…編集制御部
２２１１…接続名選択表示欄
２２１２…接続属性編集選択表示欄
２２１３…接続様式選択表示欄
２２１４…接続レベル選択表示欄
２２１５…接続先機器選択表示欄
２２１６…干渉可否選択表示欄
２２１７…接続ピース番号選択表示欄
２２１８…接続修正手段
２２１９…接続追加手段
２２２０…接続削除手段
２２２１…接続移動手段
２２２２…機器接続要素データ更新手段
２２２３…表示範囲選択表示欄
２２２４…鉛直方向表示範囲選択表示欄
２２３１…製品情報選択表示欄
２２３２…制約条件情報選択表示欄
２２３３…接続経路名選択表示欄
２３００…描画制御部
２３１１…読込手段
２３１２…表示範囲判定手段
２３１３…機器接続要素判定手段
２３１４…描画手段
２３１５…接続名判定手段
２３１６…表示手段
２５００…編集画面
２５０１…タブ
２５１１…接続名選択表示欄
２５１２…接続属性編集選択表示欄
２５１３…接続様式選択表示欄
２５１４…接続レベル選択表示欄
２５１５…接続先機器選択表示欄
２５１６…干渉可否選択表示欄
２５１７…接続ピース番号選択表示欄
２５１８…接続修正ボタン
２５１９…接続追加ボタン
２５２０…接続削除ボタン
２５２１…接続移動ボタン
２５２２…再描画・機器接続要素データ更新ボタン
２５２３…表示範囲選択表示欄
２５２４…鉛直方向表示範囲選択表示欄
２５３１…評価算出ボタン
２６００…編集画面
２６００ａ…編集画面
２６００ｂ…編集画面
２６１１…断面情報選択表示欄
２６１２…接続経路名選択表示欄
２６１２ａ…配色選択表示欄
９００…編集画面
９１０１…タブ
９１１１…通り芯データ編集選択表示欄
９１１２…通り芯名選択表示欄
９１１３…通り芯直行方向選択表示欄
９１１４…通り芯オフセット値選択表示欄
９１１５…通り芯ピース番号選択表示欄
９１１６…修正ボタン
９１１７…追加ボタン
９１１８…削除ボタン
９１１９…移動ボタン
９１２０…再描画・データ更新ボタン
９１３１…建屋配置データ編集選択表示欄
９１３２…建屋名選択表示欄
９１３３…建屋配置選択表示欄
９１３４…建屋配置基準点選択表示欄
９１３５…建屋ピース番号表示欄

Claims (15)

1. コンピュータを利用して、プラントのレイアウト範囲空間内における建屋と複数の機器の配置、機器の接続を含むレイアウト設計を支援するレイアウト設計支援システムにおいて、
   前記コンピュータは、
   各種指示とデータの入力及び画面表示を行うインタフェース部と、
   建屋の通り芯と配置に関する建屋データ、機器の配置に関する機器配置データ、機器の接続に関する機器接続要素データを含むレイアウト設計データを対象として、前記インタフェース部にレイアウト設計データ編集用の編集画面を表示させると共に、画面に対して入力される編集指示を受け付け、当該編集指示に応じてレイアウト設計データの編集、及び前記インタフェース部に描画画面として描画するレイアウト編集部と、
   前記建屋データ、機器配置データ及び機器接続要素データが記憶され、前記レイアウト編集部によるレイアウト設計データの編集結果を格納する記憶部と、
   ２次元ＣＡＤの機器図面シンボルに関するデータと３次元ＣＡＤの機器モデルに関するデータを用いて、前記レイアウト設計データを２次元ＣＡＤ図面又は３次元ＣＡＤモデルに変換して前記インタフェース部に画面表示させるＣＡＤ変換手段と、を備え、
   前記記憶部には、前記機器配置データとして、機器名、建屋名を含む機器仕様データと各機器の配置座標データとサイズデータに加え、当該機器名の機器を構成する各ピースのピース番号が記憶され、機器接続要素データとして、接続名、上下流の接続先機器名、ポートを含む接続仕様データと各機器接続要素の配置座標データとサイズデータに加え、当該接続名の機器接続要素を構成する各ピースのピース番号が記憶され、
   前記レイアウト編集部は、受け付ける編集指示に応じて、前記機器配置データ又は機器接続要素データの前記ピース毎に、レイアウト設計データを編集することを特徴とするレイアウト設計支援システム。
2. 前記レイアウト編集部は、編集用の前記建屋データ、機器配置データ、機器接続要素データ毎に、レイアウト設計データの編集対象項目及び操作用画像要素を前記編集画面として表示させ、編集指示を受け付けることで当該レイアウト設計データを編集する編集制御部と、
   前記編集制御部により編集されたレイアウト設計データを前記描画画面として描画する描画制御部と、を備え、
   前記編集制御部は、前記ピース毎にレイアウト設計データを編集し、
   前記描画制御部は、前記ピース毎に、前記編集制御部により編集されたレイアウト設計データを描画することを特徴とする請求項１に記載のレイアウト設計支援システム。
3. 前記記憶部には、ＸＹＺ成分を用いて前記配置座標データと前記サイズデータが記憶されていることを特徴とする請求項１に記載のレイアウト設計支援システム。
4. 前記編集制御部は、前記描画制御部によりレイアウト設計データが描画される前記描画画面の表示範囲の編集対象項目として、ＸＹ成分に加えて、Ｚ成分を用いた座標上の上下限値の選択項目を、前記編集画面に表示させ、成分毎の入力を受け付けることで当該表示範囲を設定する手段を備えることを特徴とする請求項２記載のレイアウト設計支援システム。
5. 前記機器接続要素データ用の前記編集制御部は、上下流接続先の機器名、ピース番号及びポートを編集対象項目として前記編集画面に表示させ、入力を受け付けることで当該上下流接続先の機器名、ピース番号及びポートを設定する手段を備えることを特徴とする請求項２又は請求項４記載のレイアウト設計支援システム。
6. 前記ポートとして、前後、左右の面に加えて、上下面を表示させ、
   前記機器接続要素データ用の前記描画制御部は、前記レイアウト設計データを描画するに当たり、設定された上下流の接続先機器のピースのポートを上流から下流へ繋ぐよう前記機器接続要素を描画することを特徴とする請求項５に記載のレイアウト設計支援システム。
7. 前記機器配置データ用の前記編集制御部は、機器毎に必要な干渉禁止エリアを設定するための編集対象項目を、当該機器を構成する前後、左右、上下の６面に対して設定可能な態様で前記編集画面に表示させ、入力を受け付けることで当該干渉禁止エリアを設定する手段を備え、
   前記機器配置データ用の前記描画制御部は、設定された前記干渉禁止エリアを含めた機器配置データのレイアウト設計データを描画することを特徴とする請求項２、請求項４〜６のいずれか１項に記載のレイアウト設計支援システム。
8. 前記描画制御部は、前記編集制御部で編集されたレイアウト設計データの描画において、設定された前記表示範囲内に属する機器と接続関係を有する当該表示範囲外に属する機器を、この表示範囲内に描画することを特徴とする請求項２、請求項４〜７のいずれか１項に記載のレイアウト設計支援システム。
9. 前記描画制御部は、前記表示範囲外に属する機器に対して、この表示範囲内の機器との間で描画態様を変更することを特徴とする請求項８に記載のレイアウト設計支援システム。
10. 予め設定されたアルゴリズムによりレイアウト設計データの評価計算又は繰り返し最適計算を含む評価計算処理を行い、得られた計算結果を前記インタフェース部に画面表示させる評価計算処理部を備え、
    前記レイアウト編集部は、前記編集画面に表示した編集対象項目又は操作用画像要素を介して受け付ける編集指示に応じて、前記評価計算処理部に前記評価計算処理を開始させる評価計算起動部を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のレイアウト設計支援システム。
11. 前記評価計算処理部は、前記レイアウト編集部により編集されたレイアウト設計データを構成する機器接続要素の長さを算出する手段と、
    算出された長さに対して単位長さ当たりの所定のコストを乗算することで、レイアウト設計データ毎の評価値を算出する手段と、を備えることを特徴とする請求項１０に記載のレイアウト設計支援システム。
12. 前記評価計算処理部は、前記レイアウト編集部により編集されたレイアウト設計データを構成する機器同士、あるいは機器と干渉禁止エリアとの干渉面積を算出する手段と、
    算出された各機器同士、あるいは機器と干渉禁止エリアとの前記干渉面積の合計値を評価値として、前記レイアウト設計データ毎に算出する手段と、備えることを特徴とする請求項１０に記載のレイアウト設計支援システム。
13. 前記評価計算処理部は、前記レイアウト編集部により編集されたレイアウト設計データを構成する機器同士、あるいは機器と干渉禁止エリアとの干渉体積を算出する手段と、
    算出された各機器同士、あるいは機器と干渉禁止エリアとの前記干渉体積の合計値を評価値として、前記レイアウト設計データ毎に算出する手段と、備えることを特徴とする請求項１０に記載のレイアウト設計支援システム。
14. コンピュータを利用して、プラントのレイアウト範囲空間内における建屋と複数の機器の配置、機器の接続を含むレイアウト設計を支援するレイアウト設計支援方法において、
    前記コンピュータは、インタフェース部、レイアウト編集部、記憶部、ＣＡＤ変換部を有し、
    前記インタフェース部により、各種指示とデータの入力及び画面表示を行うステップと、
    前記レイアウト編集部により、建屋の通り芯と配置に関する建屋データ、機器の配置に関する機器配置データ、機器の接続に関する機器接続要素データを含むレイアウト設計データを対象として、前記インタフェース部にレイアウト設計データ編集用の編集画面を表示させると共に、画面に対して入力される編集指示を受け付け、当該編集指示に応じてレイアウト設計データの編集、及び前記インタフェース部に描画画面として描画するステップと、
    前記記憶部により、前記建屋データ、機器配置データ及び機器接続要素データが記憶され、前記レイアウト編集部によるレイアウト設計データの編集結果を格納するステップと、
    前記ＣＡＤ変換部により、２次元ＣＡＤの機器図面シンボルに関するデータと３次元ＣＡＤの機器モデルに関するデータを用いて、前記レイアウト設計データを２次元ＣＡＤ図面又は３次元ＣＡＤモデルに変換して前記インタフェース部に画面表示させるステップと、を実行し、
    前記記憶部は、前記機器配置データとして、機器名、建屋名を含む機器仕様データと各機器の配置座標データとサイズデータに加え、当該機器名の機器を構成する各ピースのピース番号が記憶され、機器接続要素データとして、接続名、上下流の接続先機器名、ポートを含む接続仕様データと各機器接続要素の配置座標データとサイズデータに加え、当該接続名の機器接続要素を構成する各ピースのピース番号が記憶され、
    前記レイアウト編集部は、受け付ける編集指示に応じて、前記機器配置データ又は機器接続要素データの前記ピース毎に、レイアウト設計データを編集することを特徴とするレイアウト設計支援方法。
15. コンピュータを利用して、プラントのレイアウト範囲空間内における建屋と複数の機器の配置、機器の接続を含むレイアウト設計を支援させるレイアウト設計支援プログラムにおいて、
    前記コンピュータは、インタフェース部、レイアウト編集部、記憶部、ＣＡＤ変換部を有し、
    前記プログラムは前記コンピュータに、
    前記インタフェース部による、各種指示とデータの入力及び画面表示を行う処理と、
    前記レイアウト編集部による、建屋の通り芯と配置に関する建屋データ、機器の配置に関する機器配置データ、機器の接続に関する機器接続要素データを含むレイアウト設計データを対象として、前記インタフェース部にレイアウト設計データ編集用の編集画面を表示させると共に、画面に対して入力される編集指示を受け付け、当該編集指示に応じてレイアウト設計データの編集、及び前記インタフェース部に描画画面として描画する処理と、
    前記記憶部による、前記建屋データ、機器配置データ及び機器接続要素データが記憶され、前記レイアウト編集部によるレイアウト設計データの編集結果を格納する処理と、
    前記ＣＡＤ変換部による、２次元ＣＡＤの機器図面シンボルに関するデータと３次元ＣＡＤの機器モデルに関するデータを用いて、前記レイアウト設計データを２次元ＣＡＤ図面又は３次元ＣＡＤモデルに変換して前記インタフェース部に画面表示させる処理と、を実行させ、
    前記記憶部による、前記機器配置データとして、機器名、建屋名を含む機器仕様データと各機器の配置座標データとサイズデータに加え、当該機器名の機器を構成する各ピースのピース番号が記憶され、機器接続要素データとして、接続名、上下流の接続先機器名、ポートを含む接続仕様データと各機器接続要素の配置座標データとサイズデータに加え、当該接続名の機器接続要素を構成する各ピースのピース番号の記憶処理と、
    前記レイアウト編集部による、受け付ける編集指示に応じて、前記機器配置データ又は機器接続要素データの前記ピース毎に、レイアウト設計データを編集する処理と、
    を実行させることを特徴とするレイアウト設計支援プログラム。

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